通信学报

物联网的技术思想与应用策略研究

朱洪波,杨龙祥,于全

2010, 31(11): 1-9.

摘要 ( 1747 )

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对物联网的研究和应用进展进行综述分析。首先介绍了物联网的起源、国内外物联网的研究和应用现状，然后详细讨论了物联网的定义、物联网的体系结构、物联网的异构融合网络层、物联网的感知节点与终端、泛在传感网、物联网的业务支撑与智能处理技术、物联网的业务平台技术、物联网安全和物联网标准等关键技术。最后提出了物联网研究的关键技术和主要内容。

无线传感器网络中基于几何覆盖的Jamming攻击定位算法

孙言强,王晓东,周兴铭

2010, 31(11): 2-16.

摘要 ( 827 )

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提出一种基于几何覆盖理论的Jamming攻击定位(GCL, geometry-covering based localization) 算法。GCL算法利用计算几何中的凸壳理论，特别是最小包容圆方法，对Jamming攻击者进行定位。理论证明了该算法的正确性和较低的时间复杂度(O（nlogn）)；模拟实验表明，该算法在攻击者攻击范围、网络节点密度以及攻击者位置等度量值变化的情况下，比已有算法具有更好的定位准确度。

物联网的技术思想与应用策略研究

朱洪波,杨龙祥,于全

2010, 31(11): 2-9. doi:1000-436X(2010)11-0002-08

摘要 ( 0 )

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数据和表 | 参考文献 | 相关文章

摘要：在综合分析物联网的基本概念和关键技术研究进展的基础上，研究提出了关于“多域融合共享和泛在综合服务”的物联网核心技术思想；研究了智慧化综合服务平台的技术体系结构并且建立了相应的实验理论模型；研究建立了实现未来物联网市场应用、融合共享、泛在服务、商业模式和产业结构的商务应用模型，提出了“智慧服务商店”的概念，并研发了实用的“智慧校园”综合服务示范实验系统和实验性“物联网科技园智慧服务商店”；研究了以物联网应用为标志、以产业应用和智慧服务为特征的后互联网时代新兴智慧服务产业的应用策略。

无线传感器网络中基于切换与保持节点选择的协同ARQ协议

胡映波,蔡跃明

2010, 31(11): 3-24.

摘要 ( 785 )

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提出了一种基于切换与保持节点选择的协同ARQ协议，该协议在确保无线传输可靠性的同时能获得较高的能量效率。建立了一种马尔科夫链模型，在此基础上分析了系统的吞吐量性能；基于无线传感器网络中一种广泛使用的能耗模型，以系统能效为指标分析比较了所提协议与传统ARQ协议的性能，并讨论了中继位置对系统能效的影响。基于Monte Carlo仿真，讨论了所提协议和传统ARQ协议的吞吐量和能效性能。数值和实际仿真结果证实了所给吞吐量模型的有效性；同时仿真比较表明所提协议能获得相比传统ARQ更优的吞吐量和能效性能。

新型的轻量级数字签名方案

王后珍,张焕国

2010, 31(11): 4-29.

摘要 ( 743 )

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数字签名在信息安全领域中有着广泛的应用，包括认证、数据完整性和不可抵赖性。然而目前基于数论的签名方案如RSA、ECC等实现效率很低，不适用于无线传感器网络、低廉智能卡、无线射频RFID、蜂窝电话等特殊应用领域。针对该缺陷，结合散列认证技术，提出了一种新型的轻量级数字签名算法。安全性和实验表明，新方案能够很好地取代RSA等公钥技术，实现安全高效的签名认证功能。

无线传感器网络中可靠的数据协作传输机制

张书奎,樊建席,崔志明

2010, 31(11): 5-40.

摘要 ( 695 )

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对基于协作通信的数据传输问题进行了研究，设计了一种适应于无线传感器网络的RBC网络编码方法，提出了一种数据协作传输策略，分析了端到端的中断概率，评估了中继选择过程的有效性，开发了一种ACK-less的基于协作策略的数据传输方法，理论分析和仿真实验表明，所提出的协作数据传输机制，能够更加有效地使用网络资源。

泛在网络中基于压缩感知的Wyner-Ziv空域可分级视频编码

干宗良,齐丽娜,唐贵进,朱秀昌

2010, 31(11): 6-48.

摘要 ( 1241 )

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提出一种适用于泛在网络中的基于压缩感知的Wyner-Ziv空域可分级视频编码。在编码端，基本层和增强层之间独立编码，基本层编码器将视频信号下采样，然后进行H.264视频编码，增强层编码器采用自适应的压缩感知测量、量化和熵编码。在解码端，利用时域稀疏模型，基本层和增强层联合进行压缩感知重建。理论分析和实验结果表明，所提编码算法能够灵活地调整输出码流，具有较好的率失真性能和传输的顽健性。

适用于无线传感器网络的广播认证算法

姚宣霞,郑雪峰,周贤伟

2010, 31(11): 7-55.

摘要 ( 797 )

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为了在无线传感器网络中对广播信息进行有效地认证，使用广播者与各预定接收者的共享密钥计算的广播消息鉴别码，基于Nyberg快速单向累加器的单向性、半交换性和吸收性，构造了一种适用于无线传感器网络的广播认证算法，并从安全性、抗俘获能力和开销等方面对算法进行了详细的分析，分析表明该算法能够在小范围内实现对随机广播信息的即时认证，可满足无线传感器网络对广播认证的基本要求。

适合于无线传感器网络的混合式组密钥管理方案

陈燕俐,杨庚

2010, 31(11): 8-64.

摘要 ( 603 )

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针对无线传感器网络中经常出现节点加入或退出网络的情况，提出了一种安全有效的混合式组密钥管理方案。多播报文的加密和节点加入时的组密钥更新，采用了对称加密技术；而系统建立后，组密钥的分发和节点退出后的组密钥更新，采用了基于身份的公钥广播加密方法。方案可抗同谋、具有前向保密性、后向保密性等安全性质。与典型组密钥管理方案相比，方案在适当增加计算开销的情况下，有效降低了节点的存储开销和组密钥更新通信开销。由于节点的存储量、组密钥更新开销独立于群组大小，方案具有较好的扩展性，适合应用于无线传感器网络环境。

多基站无线传感器网络中能量高效的基站位置优选算法

唐伟,郭伟

2010, 31(11): 9-72.

摘要 ( 625 )

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结合节能路由算法，研究以最小化网络总能耗为目标的基站位置选择问题。将基站位置候选集为有限集的情形化归为整数线性规划问题，并将候选集为全空间的情形化归为非线性规划问题。由于问题的NP-完全性质，分别针对2种情形设计了相应的启发式算法。通过仿真实验对所提出算法的性能进行验证，结果表明所提算法性能接近最优解。

基于本地信息的移动模型检测框架

彭敏,洪佩琳,卢汉成,薛开平

2010, 31(11): 10-79.

摘要 ( 609 )

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为了获取能够辅助路由决策的实时移动模型信息，提出了一种基于本地信息的移动模型检测框架。利用邻居发现机制获取本地连通性信息并生成连通性矩阵，在提取连通性矩阵中节点相对位置变化规律的基础上，实时地检测节点移动模型。仿真结果表明，该检测框架能在不依赖辅助设备的情况下达到较好的检测效果。

无线传感器网络中基于几何覆盖的Jamming攻击定位算法

孙言强,王晓东,周兴铭

2010, 31(11): 10-16. doi:1000-436X(2010)11-0010-07

摘要 ( 0 )

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数据和表 | 参考文献 | 相关文章

摘要：提出一种基于几何覆盖理论的Jamming攻击定位(GCL,geometry-covering based localization) 算法。GCL算法利用计算几何中的凸壳理论，特别是最小包容圆方法，对Jamming攻击者进行定位。理论证明了该算法的正确性和较低的时间复杂度(O(nlogn))；模拟实验表明，该算法在攻击者攻击范围、网络节点密度以及攻击者位置等度量值变化的情况下，比已有算法具有更好的定位准确度。

无线ad hoc网络中基于帧传输效率的拥塞控制方法

叶进,王建新,廖秋丽

2010, 31(11): 11-86.

摘要 ( 634 )

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提出以一种基于帧传输效率的MAC层拥塞通告机制，当中间节点检测到帧传输效率小于某一阈值时，通过ECN通告使发送方主动降低发送速率。该机制只需在链路层完成，不需改变现有的传输层协议。仿真结果表明该方法能较大地提高网络的效率，尤其在多流情况下比原有的TCP协议的吞吐量提高了50％左右，同时能够保证多流之间的公平性。

源安全的传感器网络数据融合协议

张鹏,喻建平,刘宏伟

2010, 31(11): 12-91.

摘要 ( 634 )

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针对源安全需求，构造了同时支持聚合签名、数据融合与批验证的特殊数字签名方案。该数字签名方案与同态加密技术相结合，设计了一个源安全的数据融合协议。安全性分析表明，该数字签名方案的安全性基于CDH问题的难解性，该协议能够同时保障采集数据end-to-end机密性与可认证性。

基于免疫克隆选择优化的认知无线网络频谱分配

柴争义,刘芳

2010, 31(11): 13-100.

摘要 ( 695 )

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结合WRAN（无线区域网）给出了频谱感知过程；通过分析无线认知网络的物理连接，给出了频谱分配的数学模型，并将此模型转换为以网络效益最大化为目标的带约束优化问题，进而提出一种基于免疫克隆选择优化的认知无线网络频谱分配算法，并证明了该算法以概率1收敛。最后，对此算法进行了仿真实验。实验结果表明：所提算法与CSGC（颜色敏感图着色）算法、GA-SA(基于遗传算法的频谱分配)算法相比，能更好地实现网络效益最大化，同时，基于WRAN的系统级仿真结果，进一步证明了算法的有效性。

新型平衡式多频段传感器天线的设计概念

吕文俊,朱洪波

2010, 31(11): 14-106.

摘要 ( 578 )

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提出了一种可用于物联网传感器的新型平衡式多频段标签天线的设计概念。该天线具有完全对称的结构，易于直接与差分驱动的射频前端电路集成在一起；通过大量的模拟计算，对天线的表面电流分布、方向图、阻抗特性、增益等指标进行了详细的数值分析，确定了天线的基本工作原理。计算与初步实验结果表明，该天线能完全覆盖2.4~2.5GHz/5.1~12GHz等射频识别与短程无线接入系统的工作频段，且具有较小的体积与中等的增益，因此有望用作物联网无线传感器中的标签天线。

适于无线多媒体传感器网络的MAC层退避算法

李瑞芳,罗娟,李仁发

2010, 31(11): 15-116.

摘要 ( 943 )

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无线多媒体传感器网络中除了存在实时性敏感的多媒体业务流之外仍存在其他非实时性业务流，当实际应用中网络突发视频、音频流量不大时，应用基于竞争的MAC协议，能较好地处理应用要求。如何改进基于竞争的MAC协议，使其能处理多种业务传输要求，其关键问题在于改进协议退避算法，使其具有区分服务的功能。提出了服务区分动态退避算法——SDDB算法，通过对优先级不同的业务采用不同的退避方式，能在不显著降低网络吞吐量的同时，实现合理退避及业务优先级区分服务，有效避免二次冲突，支持突发业务流传输，保障优先级高的业务的实时传输要求

基于追踪定位的认知频谱感知解决方案

汪一鸣,周刘蕾

2010, 31(11): 16-122.

摘要 ( 657 )

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为了解决动态频谱资源管理中存在的暴露终端和隐藏终端问题，提高频谱感知的有效性和可靠性，增加频谱资源利用率，分别针对视距和非视距信道环境，提出一种基于双站协作、逐跳追踪定位的频谱感知解决方案。该方案通过选择协作用户和改进的质心算法，获得较精确的用户定位，进而判断并逼近最终目标用户，直至确定认知用户的频率使用权。仿真结果和理论分析进一步验证了所提方案的可行性。

多信道车载网络带宽调制算法

彭鑫,李仁发,刘樑骄

2010, 31(11): 17-129.

摘要 ( 737 )

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针对固定带宽车载网络频谱利用率低的问题，将半定规划法应用于多信道车载自组网带宽调制问题中，提出了一种车载自组网信道带宽调制算法。该算法首先在有频谱竞争的网络中测量相邻车辆间的距离，以确定网络冲突图；然后通过半定规划松弛来协调频谱的争用，最后以此为基础根据链路负载采用比例压缩策略求得频谱调制方案。仿真分析表明，该算法适用于多信道车载自组网，在动态拓扑环境下表现出较好的性能。

无线传感器网络中基于切换与保持节点选择的协同ARQ协议

胡映波,蔡跃明

2010, 31(11): 17-24. doi:1000-436X(2010)11-0017-08

摘要 ( 0 )

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数据和表 | 参考文献 | 相关文章

摘要：提出了一种基于切换与保持节点选择的协同 ARQ 协议，该协议在确保无线传输可靠性的同时能获得较高的能量效率。建立了一种马尔科夫链模型，在此基础上分析了系统的吞吐量性能；基于无线传感器网络中一种广泛使用的能耗模型，以系统能效为指标分析比较了所提协议与传统 ARQ 协议的性能，并讨论了中继位置对系统能效的影响。基于Monte Carlo仿真，讨论了所提协议和传统ARQ协议的吞吐量和能效性能。数值和实际仿真结果证实了所给吞吐量模型的有效性；同时仿真比较表明所提协议能获得相比传统 ARQ 更优的吞吐量和能效性能。

基于熵最小化的协作式随机检测宽带频谱的策略

麦磊鑫,秦晓卫,戴旭初

2010, 31(11): 18-137.

摘要 ( 564 )

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针对认知无线电中的宽带频谱检测，从信息熵角度分析了信道状态估计的准确性与熵的关系，进而提出一种基于熵最小化的协作式随机检测宽带频谱的策略。该策略充分利用了信道状态的先验信息和实际检测所得信息，选择使系统信息熵最小化的信道进行检测，从而自动调节各个信道检测时间间隔。性能分析和仿真实验表明，基于熵最小化的检测策略有效地提高了信道状态估计准确性和检测的效率。

基于运动状态的延迟容忍移动传感器网络数据传输策略

杨奎武,郑康锋,杨义先,郭世泽

2010, 31(11): 19-146.

摘要 ( 713 )

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针对延迟容忍移动传感器网络(DTMSN, delay tolerant mobile sensor networks)提出一种基于节点运动状态的数据传输(MSD, motion state-based delivery scheme)策略。MSD使用两个通信频率，传感器节点利用基站在频率f1上的广播信号完成自身运动状态和传输概率的计算，并以此作为利用频率f2进行消息转发的依据。为提高性能，MSD中利用消息生存时间和自身消息优先传输机制来完成消息队列的管理。仿真结果表明，与现有的几种DTMSN数据传输策略相

多媒体传感器网络中多路径传输方式及其拥塞控制机制

沙超,孙力娟,王汝传,黄海平

2010, 31(11): 20-157.

摘要 ( 749 )

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提出一种多媒体传感器网络中的多路径传输方法。综合考虑传输时间、链路剩余能量及传输速率等因素，通过元数据分组的探寻，建立三类路径，并利用自适应采样时间间隔调整，降低了网络拥塞的可能性。实验表明，本方法在分组丢失率、传输实时性、拥塞控制等方面均表现出良好性能。

多跳无线传感器网络的高效中继节点快速选择算法

郑国强,李建东,周志立

2010, 31(11): 21-170.

摘要 ( 1014 )

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针对多跳无线传感器网络数据收集协议中继转发节点选择算法效率不高的问题，提出了一种能量有效的中继节点快速选择算法(EERNFS)。EERNFS利用分时共享信道的方法维护网络同步和更新节点的邻居信息，使节点在每个网络侦听/睡眠周期依赖一定的概率同步激活唤醒，确保了网络节点瞬时连通度的稳定和一致；基于网络节点的地理优先级、节点价值和链路质量的分布式估计，EERNFS采用竞争的方法选择中继转发节点, 使用乘性增加时间窗口的方法，分解候选中继节点间的竞争。理论分析和模拟实验结果表明，EERNFS在能效、数据传递的平

顽健的无线传感器网络K近邻查询处理算法

刘亮,秦小麟,刘亚丽,李博涵

2010, 31(11): 22-179.

摘要 ( 880 )

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现有传感器网络K近邻查询处理算法没有综合考虑网络拓扑变化、节点失效等对查询处理的影响，导致查询处理过程极易中断。提出了一种顽健的K近邻查询处理算法ROC-KNN，根据网络拓扑动态地将查询区域划分成若干子区域。每个子区域中选择一个簇头节点收集其他节点的感知数据，并将其发送至下一个子区域的簇头节点，直至遍历所有子区域。给出了2种分布式的启发式算法，用于设置子区域大小和选择簇头节点，以减少能量消耗。设计了一种利用子区域中非簇头节点恢复查询处理过程的算法，降低了查询处理因簇头节点失效而中断的概率。实验结果表明，R

基于距离预测的移动自组网路由发现算法

李世宝,洪利

2010, 31(11): 23-187.

摘要 ( 679 )

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在移动自组网（MANET, mobile ad hoc networks）中，传统的洪泛和扩展环路由发现方法路由开销和时延较大。针对这一问题，提出了一种基于距离预测的扩展环路由发现方法，该方法通过提取历史记录中的长程信息和瞬时信息，通过加权修正之后，预测到目标节点的距离跳数，在此基础上，计算扩展环搜索的3个参数：起始TTL值、广播阈值和扩展步长，减少了路由发现的盲目性。仿真结果表明，与洪泛和传统扩展环搜索相比，该方法节省了路由开销，降低了分组的端到端时延，提高了网络性能。

基于跨层优化的机会频谱接入算

张晶,朱洪波

2010, 31(11): 24-194.

摘要 ( 594 )

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针对周期性信道感知机会频谱接入系统，首先采用马尔可夫过程对次用户的感知活动进行建模分析，然后结合物理层和MAC层参数提出一个跨层性能指标——有效传输容量，并在最大化有效传输容量准则下提出一种跨层优化机会频谱接入算法，进而分析了机会频谱共享系统可获得的平均有效传输容量。理论分析和仿真结果表明，所提出的跨层优化接入算法性能优于单层优化接入算法，它可以使次用户获得更高的有效传输容量。

基于核函数法及马尔可夫链的节点定位算法

赵方,罗海勇,林权,马严

2010, 31(11): 25-204.

摘要 ( 792 )

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基于贝叶斯滤波框架，提出了基于核函数法及马尔可夫链的节点定位算法，该算法采用射频指纹匹配技术，使用核函数构建似然函数，充分利用观测与多个训练样本之间的相似性，避免使用先验确定型信号分布模型产生的误差。此外，为提高移动目标的定位精度和定位实时性，该算法还使用马尔可夫链，通过利用目标的历史状态和环境布局等信息对匹配定位的网格搜索空间进行限制，剔除目标移动过程中不可能发生的位置跳变。实验证明，与高斯分布模型相比，所提定位算法具有更高的定位正确率和定位精度。

新型的轻量级数字签名方案

王后珍,张焕国

2010, 31(11): 25-29. doi:1000-436X(2010)11-0025-05

摘要 ( 0 )

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摘要：数字签名在信息安全领域中有着广泛的应用，包括认证、数据完整性和不可抵赖性。然而目前基于数论的签名方案如RSA、ECC等实现效率很低，不适用于无线传感器网络、低廉智能卡、无线射频RFID、蜂窝电话等特殊应用领域。针对该缺陷，结合散列认证技术，提出了一种新型的轻量级数字签名算法。安全性和实验表明，新方案能够很好地取代RSA等公钥技术，实现安全高效的签名认证功能。

无线传感器网络中可靠的数据协作传输机制

张书奎,樊建席,崔志明

2010, 31(11): 30-40. doi:1000-436X(2010)11-0030-11

摘要 ( 92 )

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摘要：对基于协作通信的数据传输问题进行了研究，设计了一种适应于无线传感器网络的RBC网络编码方法，提出了一种数据协作传输策略，分析了端到端的中断概率，评估了中继选择过程的有效性，开发了一种ACK-less的基于协作策略的数据传输方法，理论分析和仿真实验表明，所提出的协作数据传输机制，能够更加有效地使用网络资源。

泛在网络中基于压缩感知的Wyner-Ziv空域可分级视频编码

干宗良,齐丽娜,唐贵进,朱秀昌

2010, 31(11): 41-48. doi:1000-436X(2010)11-0041-08

摘要 ( 92 )

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摘要：提出一种适用于泛在网络中的基于压缩感知的Wyner-Ziv空域可分级视频编码。在编码端，基本层和增强层之间独立编码，基本层编码器将视频信号下采样，然后进行H.264视频编码，增强层编码器采用自适应的压缩感知测量、量化和熵编码。在解码端，利用时域稀疏模型，基本层和增强层联合进行压缩感知重建。理论分析和实验结果表明，所提编码算法能够灵活地调整输出码流，具有较好的率失真性能和传输的顽健性。

适用于无线传感器网络的广播认证算法

姚宣霞,郑雪峰,周贤伟

2010, 31(11): 49-55. doi:1000-436X(2010)11-0049-07

摘要 ( 66 )

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摘要：为了在无线传感器网络中对广播信息进行有效地认证，使用广播者与各预定接收者的共享密钥计算的广播消息鉴别码，基于 Nyberg 快速单向累加器的单向性、半交换性和吸收性，构造了一种适用于无线传感器网络的广播认证算法，并从安全性、抗俘获能力和开销等方面对算法进行了详细的分析，分析表明该算法能够在小范围内实现对随机广播信息的即时认证，可满足无线传感器网络对广播认证的基本要求。

适合于无线传感器网络的混合式组密钥管理方案

陈燕俐,杨庚

2010, 31(11): 56-64. doi:1000-436X(2010)11-0056-09

摘要 ( 72 )

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摘要：针对无线传感器网络中经常出现节点加入或退出网络的情况，提出了一种安全有效的混合式组密钥管理方案。多播报文的加密和节点加入时的组密钥更新，采用了对称加密技术；而系统建立后，组密钥的分发和节点退出后的组密钥更新，采用了基于身份的公钥广播加密方法。方案可抗同谋、具有前向保密性、后向保密性等安全性质。与典型组密钥管理方案相比，方案在适当增加计算开销的情况下，有效降低了节点的存储开销和组密钥更新通信开销。由于节点的存储量、组密钥更新开销独立于群组大小，方案具有较好的扩展性，适合应用于无线传感器网络环境。

多基站无线传感器网络中能量高效的基站位置优选算法

唐伟,郭伟

2010, 31(11): 65-72. doi:1000-436X(2010)11-0065-08

摘要 ( 61 )

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摘要：结合节能路由算法，研究以最小化网络总能耗为目标的基站位置选择问题。将基站位置候选集为有限集的情形化归为整数线性规划问题，并将候选集为全空间的情形化归为非线性规划问题。由于问题的NP-完全性质，分别针对2种情形设计了相应的启发式算法。通过仿真实验对所提出算法的性能进行验证，结果表明所提算法性能接近最优解。

基于本地信息的移动模型检测框架

彭敏,洪佩琳,卢汉成,薛开平

2010, 31(11): 73-79. doi:1000-436X(2010)11-0073-07

摘要 ( 47 )

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摘要：为了获取能够辅助路由决策的实时移动模型信息，提出了一种基于本地信息的移动模型检测框架。利用邻居发现机制获取本地连通性信息并生成连通性矩阵，在提取连通性矩阵中节点相对位置变化规律的基础上，实时地检测节点移动模型。仿真结果表明，该检测框架能在不依赖辅助设备的情况下达到较好的检测效果。

无线ad hoc网络中基于帧传输效率的拥塞控制方法

叶进,王建新,廖秋丽

2010, 31(11): 80-86. doi:1000-436X(2010)11-0080-07

摘要 ( 48 )

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摘要：提出以一种基于帧传输效率的MAC 层拥塞通告机制，当中间节点检测到帧传输效率小于某一阈值时，通过 ECN 通告使发送方主动降低发送速率。该机制只需在链路层完成，不需改变现有的传输层协议。仿真结果表明该方法能较大地提高网络的效率，尤其在多流情况下比原有的 TCP 协议的吞吐量提高了 50％左右，同时能够保证多流之间的公平性。

源安全的传感器网络数据融合协议

张鹏,喻建平,刘宏伟

2010, 31(11): 87-91. doi:1000-436X(2010)11-0087-05

摘要 ( 41 )

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摘要：针对源安全需求，构造了同时支持聚合签名、数据融合与批验证的特殊数字签名方案。该数字签名方案与同态加密技术相结合，设计了一个源安全的数据融合协议。安全性分析表明，该数字签名方案的安全性基于CDH问题的难解性，该协议能够同时保障采集数据end-to-end机密性与可认证性。

基于免疫克隆选择优化的认知无线网络频谱分配

柴争义,刘芳

2010, 31(11): 92-100. doi:1000-436X(2010)11-0092-09

摘要 ( 77 )

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摘要：结合WRAN（无线区域网）给出了频谱感知过程；通过分析无线认知网络的物理连接，给出了频谱分配的数学模型，并将此模型转换为以网络效益最大化为目标的带约束优化问题，进而提出一种基于免疫克隆选择优化的认知无线网络频谱分配算法，并证明了该算法以概率1收敛。最后，对此算法进行了仿真实验。实验结果表明：所提算法与 CSGC（颜色敏感图着色）算法、GA-SA(基于遗传算法的频谱分配)算法相比，能更好地实现网络效益最大化，同时，基于WRAN的系统级仿真结果，进一步证明了算法的有效性。

新型平衡式多频段传感器天线的设计概念

吕文俊,朱洪波

2010, 31(11): 101-106. doi:1000-436X(2010)11-0101-06

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摘要：提出了一种可用于物联网传感器的新型平衡式多频段标签天线的设计概念。该天线具有完全对称的结构，易于直接与差分驱动的射频前端电路集成在一起；通过大量的模拟计算，对天线的表面电流分布、方向图、阻抗特性、增益等指标进行了详细的数值分析，确定了天线的基本工作原理。计算与初步实验结果表明，该天线能完全覆盖 2.4~2.5GHz/5.1~12GHz 等射频识别与短程无线接入系统的工作频段，且具有较小的体积与中等的增益，因此有望用作物联网无线传感器中的标签天线。

适于无线多媒体传感器网络的MAC层退避算法

李瑞芳,罗娟,李仁发

2010, 31(11): 107-116. doi:1000-436X(2010)11-0107-10

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摘要：提出了服务区分动态退避算法——SDDB算法，通过对优先级不同的业务采用不同的退避方式，能在不显著降低网络吞吐量的同时，实现合理退避及业务优先级区分服务，有效避免二次冲突，支持突发业务流传输，保障优先级高的业务的实时传输要求，更适合多种业务并存的无线多媒体传感器网络。

基于追踪定位的认知频谱感知解决方案

汪一鸣,周刘蕾

2010, 31(11): 117-122. doi:1000-436X(2010)11-0117-06

摘要 ( 59 )

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摘要：为了解决动态频谱资源管理中存在的暴露终端和隐藏终端问题，提高频谱感知的有效性和可靠性，增加频谱资源利用率，分别针对视距和非视距信道环境，提出一种基于双站协作、逐跳追踪定位的频谱感知解决方案。该方案通过选择协作用户和改进的质心算法，获得较精确的用户定位，进而判断并逼近最终目标用户，直至确定认知用户的频率使用权。仿真结果和理论分析进一步验证了所提方案的可行性。

多信道车载网络带宽调制算法

彭鑫,李仁发,刘樑骄

2010, 31(11): 123-129. doi:1000-436X(2010)11-0123-07

摘要 ( 48 )

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摘要：针对固定带宽车载网络频谱利用率低的问题，将半定规划法应用于多信道车载自组网带宽调制问题中，提出了一种车载自组网信道带宽调制算法。该算法首先在有频谱竞争的网络中测量相邻车辆间的距离，以确定网络冲突图；然后通过半定规划松弛来协调频谱的争用，最后以此为基础根据链路负载采用比例压缩策略求得频谱调制方案。仿真分析表明，该算法适用于多信道车载自组网，在动态拓扑环境下表现出较好的性能。

基于熵最小化的协作式随机检测宽带频谱的策略

麦磊鑫,秦晓卫,戴旭初

2010, 31(11): 130-137. doi:1000-436X(2010)11-0130-08

摘要 ( 45 )

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摘要：针对认知无线电中的宽带频谱检测，从信息熵角度分析了信道状态估计的准确性与熵的关系，进而提出一种基于熵最小化的协作式随机检测宽带频谱的策略。该策略充分利用了信道状态的先验信息和实际检测所得信息，选择使系统信息熵最小化的信道进行检测，从而自动调节各个信道检测时间间隔。性能分析和仿真实验表明，基于熵最小化的检测策略有效地提高了信道状态估计准确性和检测的效率。

基于运动状态的延迟容忍移动传感器网络数据传输策略

杨奎武,郑康锋,杨义先,郭世泽,武斌

2010, 31(11): 139-146. doi:1000-436X(2010)11-0138-09

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摘要：针对延迟容忍移动传感器网络(DTMSN,delay tolerant mobile sensor networks)提出一种基于节点运动状态的数据传输(MSD,motion state-based delivery)策略。MSD使用2个通信频率，传感器节点利用基站在频率f₁上的广播信号完成自身运动状态和传输概率的计算，并以此作为利用频率 f₂进行消息转发的依据。为了提高性能，MSD 中利用消息生存时间和自身消息优先传输机制来完成消息队列的管理。仿真结果表明，与现有的几种DTMSN数据传输策略相比，MSD能够以较低的通信开销和传输延迟达到较高的数据传输成功率。

多媒体传感器网络中多路径传输方式及其拥塞控制机制

沙超,孙力娟,王汝传,黄海平

2010, 31(11): 147-157. doi:1000-436X(2010)11-0147-11

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摘要：提出一种多媒体传感器网络中的多路径传输方法。综合考虑传输时间、链路剩余能量及传输速率等因素，通过元数据分组的探寻，建立三类路径，并利用自适应采样时间间隔调整，降低了网络拥塞的可能性。实验表明，本方法在分组丢失率、传输实时性、拥塞控制等方面均表现出良好性能。

多跳无线传感器网络的高效中继节点快速选择算法

郑国强,李建东,李红艳,周志立

2010, 31(11): 158-170. doi:1000-436X(2010)11-0158-13

摘要 ( 56 )

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摘要：针对多跳无线传感器网络数据收集协议中继转发节点选择算法效率不高的问题，提出了一种能量有效的中继节点快速选择 (EERNFS)算法。EERNFS算法利用分时共享信道的方法维护网络同步和更新节点的邻居信息，使节点在每个网络侦听/睡眠周期依赖一定的概率同步激活唤醒，确保了网络节点瞬时连通度的稳定和一致；基于网络节点的地理优先级、节点价值和链路质量的分布式估计，EERNFS算法采用竞争的方法选择中继转发节点,使用乘性增加时间窗口的方法，分解候选中继节点间的竞争。理论分析和模拟实验结果表明，EERNFS算法在能效、数据传递的平均时延、分组到达率等网络性能指标上显著优于FFS和GeRaF算法，极大地延长了网络的寿命。

顽健的无线传感器网络K近邻查询处理算法

刘亮,秦小麟,刘亚丽,李博涵

2010, 31(11): 171-179. doi:1000-436X(2010)11-0171-09

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摘要：提出了一种顽健的K近邻查询处理算法ROC-KNN，根据网络拓扑动态地将查询区域划分成若干子区域。每个子区域中选择一个簇头节点收集其他节点的感知数据，并将其发送至下一个子区域的簇头节点，直至遍历所有子区域。给出了2种分布式的启发式算法，用于设置子区域大小和选择簇头节点，以减少能量消耗。设计了一种利用子区域中非簇头节点恢复查询处理过程的算法，降低了查询处理因簇头节点失效而中断的概率。实验结果表明，ROC-KNN在能量消耗、查询成功率方面均优于现有的算法。

基于距离预测的移动自组网路由发现算法

李世宝,洪利

2010, 31(11): 180-187. doi:1000-436X(2010)11-0180-08

摘要 ( 53 )

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摘要：提出了一种基于距离预测的扩展环路由发现方法，该方法通过提取历史记录中的长程信息和瞬时信息，通过加权修正之后，预测到目标节点的距离跳数，在此基础上，计算扩展环搜索的3个参数：起始TTL值、广播阈值和扩展步长，减少了路由发现的盲目性。仿真结果表明，与洪泛和传统扩展环搜索相比，该方法节省了路由开销，降低了分组的端到端时延，提高了网络性能。

基于跨层优化的机会频谱接入算法

张晶,朱洪波

2010, 31(11): 188-194. doi:1000-436X(2010)11-0188-07

摘要 ( 41 )

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摘要：针对周期性信道感知机会频谱接入系统，首先采用马尔可夫过程对次用户的感知活动进行建模分析，然后结合物理层和MAC 层参数提出一个跨层性能指标——有效传输容量，并在最大化有效传输容量准则下提出一种跨层优化机会频谱接入算法，进而分析了机会频谱共享系统可获得的平均有效传输容量。理论分析和仿真结果表明，所提出的跨层优化接入算法性能优于单层优化接入算法，它可以使次用户获得更高的有效传输容量。

基于核函数法及马尔可夫链的节点定位算法

赵方,罗海勇,林权,马严

2010, 31(11): 195-204. doi:1000-436X(2010)11-0195-10

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摘要：基于贝叶斯滤波框架，提出了基于核函数法及马尔可夫链的节点定位算法，该算法采用射频指纹匹配技术，使用核函数构建似然函数，充分利用观测与多个训练样本之间的相似性，避免使用先验确定型信号分布模型产生的误差。此外，为提高移动目标的定位精度和定位实时性，该算法还使用马尔可夫链，通过利用目标的历史状态和环境布局等信息对匹配定位的网格搜索空间进行限制，剔除目标移动过程中不可能发生的位置跳变。实验证明，与高斯分布模型相比，所提定位算法具有更高的定位正确率和定位精度。

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