一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法

为克服传统基于概率的路由协议因消息多次转发而导致的网络开销问题,该文在不需获知目的节点先验知识前提下,基于节点局部信息定义包含延迟度和有效性的节点社交尺度,提出了一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法。该算法通过自适应选择社交延迟度低节点作为消息中继节点,实现消息的局部快速转发;根据计算节点社交有效性实现消息转发队列的调度管理。实验结果表明:在保证消息投递成功率的前提下,提出的基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法有效降低了消息转发数和负载比率,从而降低网络开销。     

基于节点接触频率的DTN路由算法

在延迟容忍网络中,由于链路频繁断裂、网络拓扑动态变化等特点,如何有效地将消息转发出去,是延迟容忍网络所要解决的关键问题。Spray and Wait算法通过限制消息副本数量来控制开销,在此基础上分析如何尽可能提高消息的转发成功率,提出了基于节点接触频率的路由算法。该算法根据本节点在网络中与其它相邻节点曾有过的接触频率,在转发消息副本时,按接触频率值高低动态分配消息副本配额。通过ONE仿真工具进行了评估,结果表明,在小规模网络中该算法能较好的提高传输率,降低传输延迟,减少网络开销。     

基于节点分簇的延迟容忍网络路由策略

延迟容忍网络中路由策略的效率受节点移动特性的影响,为了能够利用节点移动特性制定更加高效的路由策略,提出了基于节点分簇(clustering)的延迟容忍网络路由策略.根据节点接触概率提出了节点分布式分簇算法,将移动特性相似的节点组成簇,并且选择簇内的网关节点;制定了基于节点分簇的消息转发策略.仿真结果表明,相比已有的延迟容忍网络路由策略,所提路由策略能让延迟容忍网络具有更高的消息投递率,更低的平均投递时延以及更低的网络开销比率.因此,利用节点移动特性制定的节点分簇路由策略能够提高延迟容忍网络的性能.     

基于社交效用向量的机会网络路由算法

针对传统机会网络路由协议未考虑到节点社会性的问题,根据机会社会网络中节点呈现出周期稳定性和规律性,利用节点累计的历史信息组成"社交效用向量"来预测网络拓扑结构的变化,提出了基于社交效用向量的机会网络路由算法.该算法中每个节点都携带各自的社交效用向量,根据节点与目标节点是否属于同一社区及节点的社交延迟度控制消息的转发次数,同时将连通时长、社交有效性用于决策消息转发,避免消息的碎片化.在真实数据集PMTR上进行仿真实验,从转发消息数、数据包平均延迟及投递成功率三方面将该算法与Epidemic、Prophet经典算法对比,分析了消息生存时间和节点缓存空间对路由性能的影响.仿真实验表明,该算法与Epidemic、Prophet算法相比,减小了延迟率和误码率,提高了投递成功率,同时在转发消息数方面略优于两种经典算法.     

DTNs中一种基于节点有效交互度和效用的节能路由算法

延迟容忍网络是一种通过节点机会通信的网络类型.由于该网络中节点不易预测的移动性模式和容易中断的连接,路由算法一直是DTNs中研究的重点.但是目前从节省能量消耗角度提出的路由算法较少.文章提出一种基于节点有效交互度和效用的节能路由策略.首先,从节点有效交互度出发来进行转发传输速率控制,在节能与转发成功率之间自适应调整.其次,从节点效用出发设置消息携带者转发概率,选择合适的节点进行消息转发,避免网络产生过多消息副本.再次,仿真实验结果显示,与其他路由算法相比,该文提出的算法在保障网络消息传递率的基础上可以降低约6%～15%节点能量消耗.     

社会机会网络中基于节点相遇历史信息的路由算法

针对Bubble Rap路由算法的路由开销不理想的问题,提出一种利用节点相遇历史信息和删除消息副本相结合的低开销路由(LCMT)算法。利用与目的节点相遇次数进行消息转发改变了Bubble Rap单一的消息转发评判标准,使其对不同数据集场景的适应性得到提高,并结合效用函数对消息副本数进行控制,从而减小了路由开销。和Bubble Rap路由算法相比,仿真结果表明在Infocom06和MIT数据集中,该算法可在保证良好消息传输成功率的前提下显著降低路由开销。     

基于社区移动社交网络的组播路由机制

针对移动社交网络的社会性和移动性,以降低消息组播过程中的网络开销为主要目标,设计了基于社区的组播路由机制.首先,提出了用于路由转发决策的社交度量、用来衡量节点间亲密程度的朋友关系度量,以及用于衡量节点在网络中活跃水平的联络系数.其次,针对当前消息所携带的目的节点,在社区结构中采用等待-对比-分离的策略产生动态组播树,进而实现多目的地消息的寻路.将该机制分别与基于社区的单播路由机制(CBUR)和基于社交差异的组播路由机制(SDMR)在不同数量的目的节点情况下进行仿真实验,结果表明该机制能够明显降低网络开销并且在不同性能上表现出优势.     

DTN中基于节点邻居变化率预测的数据转发算法

延迟容忍网络(delay tolerant networks, DTNs)是一类特殊的网络,其中端到端的路径通常很难建立,而现有的延迟容忍网络数据转发算法在度量节点的传播能力时大多关注节点的静态属性,忽略了属性随时间的动态变化。文章研究了DTNs中数据转发与节点邻居变化率的关系。首先定义节点在相邻时间段之间邻居变化率,并提出3种关于节点未来邻居变化率的预测方法;然后提出一种基于节点邻居变化率预测的数据转发算法(a node neighbor change ratio prediction-based data forwarding algorithm, NC-based),其主要思想是根据预测的节点邻居变化率来度量节点传播消息能力。仿真结果表明:与现有数据转发算法相比,NC-based算法在保证传输成功率的情况下,能大幅降低网络开销;当时间窗口大小取值为节点接触的平均时间时,NC-based算法整体性能达到最优。     

基于联盟形成博弈的异构机会网络路由算法

异构机会网络中节点组之间存在自私性,节点只会帮助组内的节点转发消息,而不转发组间的节点消息?如何实现节点组间消息的转发成为亟待解决的问题?针对该问题,提出了一种基于联盟形成博弈的机会网络路由(base on coalitional game routing,BCGR)算法?BCGR算法充分考虑了节点间的接触特性?联盟形成博弈的优超特性以及联盟的合成与切分操作,算法由轮询阶段和稳定阶段组成?通过仿真实验验证了BCGR算法的合理性与有效性,仿真结果表明,BCGR算法不但实现了异构机会网络中节点组间消息的转发,而且从整体上提高了网络性能,有效地降低了网络开销,提高了交付率?     

基于位置信息的MANET按需QoS路由算法

针对移动自组织网络QoS路由开销大的问题,研究了一个基于位置信息的路由消息转发方法,该方法可降低路由开销并提高路由成功率.在此基础上提出了一种路径优化的基于位置信息的QoS路由算法ODLAQR.不同于利用位置信息的路由算法,ODLAQR算法将路由消息转发域进一步分为Green区和Yellow区两个不同的区域,处在不同区域的节点采用不同的路由消息转发策略,最终根据费用选择最优路径传输数据分组.ns2仿真结果表明,和一些QoS路由算法相比,ODLAQR算法能够以较小的路由开销取得较高的路由成功率.     

基于节点差异性的机会网络数据转发算法

为了提高机会网络传输成功率,降低传输开销,提出了一种基于节点差异性的机会网络数据转发算法.选择剩余能量大、邻居更新速度快的节点作为中继节点,根据节点对的邻居相似度自适应调节阈值,以满足不同网络环境下的转发要求.仿真实验表明,此算法与其他算法相比,在较低的传输延迟下大大提高了传输的成功率,降低了网络传输开销.     

基于流量与拓扑信息联合反馈的无线自组网路由算法

移动自组织网络(MANET)路由协议中,反应式路由协议如DSR具有开销小,拓扑变化敏感,寻由效率高的优点,但寻由信息在网络中以洪泛的方式传播,限制了协议的可扩展性.利用DSR协议的路由应答消息,所有收到消息的节点根据反馈信息设置信息素标识.当由于拓扑变化而重新寻由时,转发节点能够根据先前提供的转发信息决定是否转发路由请求信息,其他节点则由于没有反馈信息不在网络中转发请求消息,从而节约带宽,提高寻由效率.针对算法的基本设计思想,根据数据流量特征,对算法的有效性进行了分析.利用GlomoSim仿真平台对不同环境下的协议性能进行了比较.仿真结果表明,基于反馈机制的DSR算法能够有效减小网络开销,同时增强协议的可扩展性.     

移动社交网络中基于朋友圈的路由机制

针对移动社交网络(mobile social network,MSN)中节点连接的间断性和资源的有限性问题,提出一种基于朋友圈的路由机制,以快速高效地实现数据路由.以园区型MSN为应用场景,首先提出了基于核心边和阈值的朋友圈构造算法,将网络划分成联系紧密的重叠朋友圈结构;所提机制采用单副本模型,引入萤火虫智能优化算法,利用其趋光行为和随机扰动行为在朋友圈内部和朋友圈之间智能地选择中继节点,从而进行高效的消息路由.仿真结果表明,与直接投递路由、先知路由以及社区感知机会路由相比,该机制显著提高了消息交付率,平均跳数较少,降低了网络开销及平均延迟,具有较好的性能.     

物联网中链路稳定和能量感知混合模型的组播路由协议

针对物联网络中容易出现节点能量消耗不均衡,路由稳定性差,数据容易丢失等问题,提出了一种改进的链路稳定和节点剩余能量感知的物联网路由算法。该路由算法首先建立了一种基于链路稳定性和节点剩余能量的混合路由模型,利用该模型对节点的能量和链路稳定参数进行综合预判,选出最优节点来组成网络。仿真结果表明,与AODV算法相比,该算法可以有效控制网络开销,提高数据转发率,延长网络生存周期,降低网络延迟。     

一种新型的半固定地理路由

针对地理位置路由协议中逐跳决策造成的时延以及路由局部化问题,提出了一种基于期望传输时间的半固定路由方法。该方法以虚拟邻居节点集的方式扩展节点传输半径,以映射的方式选择转发节点与虚拟邻居节点的路由,减少了路由选择时间,并以边界节点集的方式解决网络中的局部化问题。半固定路由表形成时,以期望传输时间作为衡量参数,有效的对链路进行了优选,为数据传输提供了更优的链路条件。该算法省略了中间节点的路由选择时间,减少了协议转换和尝试寻路造成的时间开销,使得网络的延迟状况得到了很大程度的改善。仿真结果表明,该算法可以有效应对路由局部化问题,降低时延,提升网络性能。     

基于消息侦听的高效快速发布/订阅路由算法

针对MANET环境中密度驱动的发布/订阅路由算法在相邻Hill间转发消息过程中存在较大时延和冗余控制开销问题,提出一种消息侦听的高效快速发布/订阅路由算法(FEPML).该算法通过边缘节点侦听机制,快速构建相邻Hill之间的双向传输路径,提高内容匹配的效率;利用心跳消息转发时的捎带信息,避免向边缘状态的Hill转发消息,减少绕路;同时压缩消息头部字段,减少冗余开销.仿真结果显示:与现有的典型相关算法相比,FEPML可以有效地降低数据传输开销,快速实现发布消息和订阅节点的匹配,降低平均端到端时延.     

基于表面自适应的定向贪婪选路

针对无线传感器网络中基于位置的路由算法中存在的重复搜索和冗余计算问题,提出一种基于表面自适应的定向贪婪路由算法(DGAFR).该算法充分发挥贪婪转发、表面路由转发和定向选路的优势,依据局部区域节点的状态信息进行整个网络的路由选择.理论上分析证明DGAFR算法具备渐近最优性;仿真结果表明,相比于GPSR和GOAFR,该算法降低了大量额外的通信和计算开销,更适于大型的传感器网络.     

延迟容忍网络节点合作机制研究综述

由于带宽、缓存、能量等资源有限,延迟容忍网络自私节点会拒绝转发其他节点的消息,严重影响路由性能,因此针对DTN节点的自私性,设计能够促使节点进行合作转发的节点合作机制具有重要意义。介绍了延迟容忍网络的特点及节点自私性对网络性能的影响;对现有节点合作机制进行了分类并阐述;总结现有节点合作机制的不足,并对未来研究工作进行了展望。     

一种用于信息隐蔽传输的高效DTN路由算法

作为一种间歇性连接的网络,延迟容忍网络(DTN)中的消息通过节点间的机会性相遇完成投递,这种多跳、随机的传递方式使得消息难以被追踪,因此DTN非常适合实现信息的隐蔽传输.然而在DTN中节点之间的连接频繁断开限制了传输效率,且现有的DTN路由并未针对隐蔽传输的安全性进行相关研究.为保证隐蔽传输的通信质量和安全性,提出一种路由算法,首先利用节点的静态社会特征和实时相遇情况设计一种高效的消息转发策略以提高消息的投递效率;其次考虑到过多的消息副本在增加投递概率的同时也会增加暴露的风险,根据网络连通情况对副本数进行了动态设置.最后,将提出的算法与DTN经典算法进行仿真对比,结果显示本算法能够提高DTN的消息投递率,减少网络开销,同时提高消息的安全性.     

基于节点通信监听机制的高效感知消息传输机会网络路由研究

针对采用社区划分策略的机会网络路由算法在消息传输过程中存在冗余转发的问题,设计节点通信监听机制,构建了新的消息传输策略,以高效感知邻居节点社区属性信息;并充分考虑携带移动设备的人的移动轨迹特点,设计了社区移动模型;嵌入时间片轮回机制,对网络节点进行动态划分社区;最终提出了基于节点通信监听机制的高效感知消息分发机会网络路由算法。在社区内转发消息时,选取与目的节点通信范围重叠区域内的邻居节点作为下一跳,若不存在这样的节点则将消息转发给与目的节点相遇概率较大的邻居节点或目的节点;在社区间转发消息时,算法选取与目的社区通信概率较大的中继社区节点转发消息,通过充分利用通信重叠区域内的节点转发消息,优化转发节点判定机制,重设消息传输条件,降低消息转发次数,从而提高消息传输成功率,降低传输时延。理论分析和仿真结果显示:与当前机会路由算法相比,新算法的传输成功率以及转发效率更高、平均端到端时延与平均存储时间更低。