基于可重配置无线Mesh网络实现物联网的异构互联
结题报告
批准号:
61172066
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
王旭东
依托单位:
学科分类:
F0104.通信网络
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
王江、LindaXie、JunshanZhang、周雍恺、黄鹏飞、袭奇、贾国庆
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中文摘要
物联网的规模化推广必须解决不同子网间的融合与互联互通问题。由于物联网与其它异构无线网络存在巨大差别,针对异构无线网络的研究成果并不适合物联网的异构互联。针对这个问题,本项目从一个独特的角度建立一套物联网异构互联方案。首先根据物联网的本质特征提取物联网的典型异构组网形式,然后分析物联网的异构互联与无线Mesh网络的异构组网存在的异同点。在此基础上将无线Mesh网络与可重配置通信系统结合,突破无线Mesh网络在物联网异构互联方面的局限性,从而构建基于可重配无线Mesh网络的物联网异构互联的系统框架。为了保证该系统框架的高效运行,本项目将分别对MAC、路由和传输研究新的协议,同时针对物联子网络间的互联选择和分布式资源优化进行理论分析,推导出算法,并将算法嵌入到相关的协议中去。本项目提出的系统框架、协议和算法将在仿真系统上得到验证,然后通过研发的原型系统来实测和展示研究成果的优越性和创新性。
英文摘要
本项目从物联网的典型应用场景出发,提出了基于无线mesh网络的异构无线网络研究模型。针对该模型,本项目分析了网络中存在的问题,并设计了适合于物联网应用场景的MAC协议和网络协议,从而保证了不同子网之间更高效的工作和互联。本项目同时搭建了基于无线mesh网络异构互联的物联网可重配置实验平台,用于验证和展示项目研究成果。在此基础上研究了如何将平台应用于实际场景中,基于该平台研发的智能变电站红外检测系统已经投入使用,其性能得到了充分的验证。除此之外,针对无线mesh网络本身,为了能够让其更好地支持其在物联网中的应用,项目提出了一系列高度创新的理论,并通过协议和系统设计探索了这些理论在具体应用中的可行性。第一,考虑到多种信道宽度能够提高网络资源分配的灵活性,本项目提出了一种适于无线Mesh网络的信道宽度自适应调节算法,通过与MAC协议结合,该方法可以有效地提高无线Mesh网络的吞吐量。第二,考虑到无线mesh网络的频谱利用率非常重要,所以本项目从物理层角度提出了一种崭新的模拟网络编码算法。该算法相比于传统的模拟网络编码没有帧同步的要求,所以非常适合无线Mesh组网。基于该模拟网络编码算法,本项目设计了相应的MAC协议,充分保留了协议的随机特性,大大降低协议的开销和复杂度。该模拟网络编码算法与MAC层协议的结合不但保持了高效的频谱利用率,同时实现无线Mesh组网的可扩展性。第三,考虑到在通用的mesh网络框架中,不同的用户可能需要定制不同的资源,研究无线mesh网络虚拟化技术非常必要。本项目提出了一种针对无线mesh网络虚拟化的资源分配算法,能够有效地优化资源的分配过程。本项目同时将网络虚拟化理论应用到智能电网通信的场景,取得了良好的效果。第四,在无线网络的物理层安全方面,本项目也提出了一种能够有效从静态信道中生成密钥的算法,从而使得物理层安全能够应用于更广泛的物联网场景中。第五,本项目还研究了一种在WiFi mesh网络中支持高速移动的接入方法,使得Mesh网络能够在高速移动的应用中具有稳定的性能。以上研究工作解决了无线网络中多个重要的基础性研究问题,研究方法具有较高的创新性,研究成果得到国际同行认可,大量论文发表于通信网络领域重要期刊和会议,同时研究成果还包括建成一套较为成熟的物联网和无线Mesh网络实验平台以及实现对研究成果的一项成功应用。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Virtual access network embedding in wireless mesh networks
嵌入无线网状网络的虚拟接入网络
DOI:10.1016/j.adhoc.2012.03.016
发表时间:2012-09-01
期刊:AD HOC NETWORKS
影响因子:4.8
作者:Lv, Pin;Wang, Xudong;Xu, Ming
通讯作者:Xu, Ming
DOI:10.1016/j.adhoc.2014.09.001
发表时间:2015
期刊:Ad Hoc Networks
影响因子:4.8
作者:Aimin Tang;Xudong Wang
通讯作者:Aimin Tang;Xudong Wang
Novel Unified Analytical Model for Broadcast Protocols in Multi-hop Cognitive Radio Ad Hoc Networks.
多跳认知无线电自组织网络中广播协议的新颖统一分析模型。
DOI:--
发表时间:2013
期刊:IEEE Transactions on Mobile Computing
影响因子:7.9
作者:Yi Song;Linda Xie;Xudong Wang
通讯作者:Xudong Wang
DOI:10.1109/jsyst.2013.2260695
发表时间:2014-06
期刊:IEEE Systems Journal
影响因子:4.4
作者:Pin Lv;Xudong Wang;Yang Yang-Yang;Ming Xu
通讯作者:Pin Lv;Xudong Wang;Yang Yang-Yang;Ming Xu
DOI:10.1109/tnet.2014.2385857
发表时间:2016-04
期刊:IEEE/ACM Transactions on Networking
影响因子:--
作者:Xudong Wang;Wenguang Mao
通讯作者:Xudong Wang;Wenguang Mao
面向脉冲太赫兹通信的无线Mesh组网研究
  • 批准号:
    62371292
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    52万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    王旭东
  • 依托单位:
Six1通过Sox9调控膜内成骨在下颌骨发育短小发生中的作用及机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    48万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    王旭东
  • 依托单位:
转录因子Six1/Six2通过BMP信号通路调控上下颌突铰链区发育在颌骨黏连发生中的作用机制
  • 批准号:
    82071096
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    王旭东
  • 依托单位:
面向5G超密集蜂窝网的毫米波混合式Mesh组网研究
  • 批准号:
    61771312
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2017
  • 负责人:
    王旭东
  • 依托单位:
Dlx2基因过表达通过调控TGF-β信号通路参与第一鳃弓畸形发生
  • 批准号:
    81271122
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    70.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    王旭东
  • 依托单位:
国内基金
海外基金