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.     

移动社交网络中基于友好关系下的异或转发机制

移动社交网络是延迟容忍网络(delay tolerant networks,DNTs)的典型应用,该网络的特点是缺乏端到端的持续连接.为克服这一障碍,提高数据的传递率,文章分析了移动社交网络中节点与社区、节点与节点之间的联系,把友好节点作为待选节点,通过交集的形式提出了一种基于友好关系下的异或转发策略(FRXO).通过计算机仿真实验与DTNs网络中经典算法比较,发现FRXO算法的传递率高于Label算法且能明显降低网络中数据包的拷贝数目,有效地减少了资源消耗.     

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。     

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。     

数据活跃度感知的延迟容忍网络数据转发机制

根据延迟容忍网络中的数据活跃程度与其扩散速度直接相关的规律,提出了数据活跃程度感知的延迟容忍网络数据转发机制.根据数据平均投递周期,节点以分布式方式衡量数据的活跃程度,并在此基础上预测数据期望投递跳数,进而控制数据复制转发的扩散程度.仿真结果表明该机制能够大幅度改善数据成功投递率和网络平均延迟.     

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.     

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。     

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.     

容迟网络编码节点状态感知的数据转发策略

网络编码能够有效地提高容迟网络(delay tolerant networks,DTNs)的资源利用率,但需根据网络状态及时地调整编码节点的数量。提出一种编码节点状态感知的容迟网络数据转发策略,根据当前网络规模,以分布式的方式估计最优化编码节点数量,然后综合考虑节点社会属性及可用资源,动态选取编码节点,在实现可靠数据转发的同时,保证了较低的开销。仿真结果表明,所提出策略极大地降低了网络负载,并有效提高数据的成功投递率,优化了网络资源。     

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。     

时态网络节点相似性度量及链路预测算法

详细分析和阐述了时态网络中的链路预测问题，将时态网络按时间顺序划分为具有相同时间间隔的多层网络快照序列.针对基于共同邻居的相似性指标对网络链路刻画粒度较粗糙的问题，提出了基于邻居节点聚类系数的相似性度量指标NCC和NCCP，并基于此提出时态网络链路预测算法.通过在真实数据集上的对比实验验证了利用邻居节点的聚类信息可以提高预测精度.利用真实邮件数据集验证了所提出的链路预测算法预测效果的优越性，并且实验结果证明越接近预测时间的网络结构对预测结果影响越大.     

延迟容忍网络中基于不同转发行为路由策略研究

在延迟容忍网络(DTN)中,大多数已有的路由算法在整个数据传输过程中采用单一的数据转发行为。本文提出了一种基于人类移动模式设计不同数据转发行为的路由策略。该策略将个体移动划分为两种状态：一种是Normal状态,另外一种为Small状态,在Normal状态时,采用三因素标准来严格选取中继节点,在Small状态时,采用小范围洪泛来降低端到端延迟。仿真结果表明该策略与传统策略相比可有效提高路由效率。     

一种基于平稳分布的信息搜索方法

在容迟网络(delay tolerant networks,DTNs)中,源节点和目的节点之间一般不存在端到端的路径,因此快速方便地获得信息是容迟网络的一个热点问题。文章将信息搜索过程拆分为查询和反馈2个阶段,并由此提出了一种基于平稳分布的信息搜索算法(information search algorithm based on stationary distribution,ISSD)。用半马尔科夫链模型中的平稳分布来构造函数,分别表示节点的查询和反馈能力;在查询阶段,选择查询概率比较大的节点作为查询节点,当查询节点到达目的社区后即进入反馈阶段,选择自己和邻居中反馈概率最大的节点作为反馈节点。真实跟踪数据上的实验结果表明,与现有算法相比,该文提出的算法能够提高查询率且减少网络资源消耗。     

结合个体移动规律的机会网络混合转发机制

为了更好地解决机会网络中的数据转发问题,通过分析人类个体移动规律对机会网络数据转发的影响,提出了一种基于人类移动模式的混合转发机制。混合转发机制通过多因素集选取中继节点,在不同的节点运动状态下采取不同的数据转发策略,以提高数据转发效率。仿真实验表明,与现有的几种算法相比,混合转发机制有更高的数据传输成功率和更小的延迟。     

移动社交网络中基于TCC感知的数据转发方法

针对现有的移动社交网络数据转发方法大多没有考虑广泛存在的暂态连通区域(TCC),从而导致数据转发质量较低问题,根据5组真实数据对TCC属性与数据转发性能的关系进行了分析,提出了一种基于TCC感知的数据转发算法.此外,考虑到该算法会增加网络中数据拷贝的数量这一问题,提出了改进型TCC感知数据转发策略,通过选择TCC中的最优节点集来避免它们的相遇重叠现象,利用少量节点实现数据转发机会最大化.仿真结果表明,本文方法的性能在数据投递率和网络开销方面的性能要优于当前其他数据转发算法.     

机会网络中高效低时延多摆渡节点路由算法

针对机会网络中带网关节点的多摆渡节点路由算法(MMFGW)存在部分区外消息冗余等待、数据转发次数偏多和相邻区摆渡节点之间无协作的情况,提出了一种新的多摆渡高效低时延路由算法(ERMF)。当网关节点的邻居节点有数据发送时,ERMF算法通过查询跨层旁听机制建立区外属性表,确认表中有匹配,则数据不再经过本地摆渡节点转发,而是向网关节点直传。另外,跨区域摆渡节点之间相遇时,通过彼此交换自己区域内的节点信息获取属于本区域内的有效数据,这2种直接通信的协作机制均可优化节点间单一的数据交互方式,促进区域间数据的快速传输,在不影响原有数据传输功能的前提下降低数据分组时延和转发开销。仿真结果表明,与MMFGW算法和节点中继算法相比,ERMF算法的数据分组转发开销和平均端到端时延分别降低了8.1%和7.3%以上。     

一种改进的基于相干邻居亲近度的标签传播算法

【目的】提高现有的基于相干邻居亲近度(Coherence neighborhood propinquity)的标签传播算法(Label propagation algorithm,LPA)社区发现的准确性,并减少标签传播过程花费的时间。【方法】在CNP-LPA算法基础上,引入节点间依赖度,提出一种改进的CNP-LPA+算法,在预处理阶段结合相干邻居亲近度与节点间依赖度,将依赖度高的节点并入本区域内的核心节点,并在得到的核心CNP网络基础上传播标签,显著提高了社区发现的质量。选取CNP-LPA算法使用的6组社交网络数据集,采用模块度Q评估LPA、CNP-LPA、CNP-LPA+3种算法的划分结果。【结果】CNP-LPA+算法在所有数据集上均取得了最高的Q值,有效提高了算法的准确性,并减少了标签传播过程花费的时间。【结论】CNP-LPA+算法是有效的。     

基于复合中继的车载自组织网络数据传输算法

在车载自组织网络中,传输安全类相关的数据时,要求满足低时延和高可靠性,针对高速公路场景中危险警告消息数据的传输,提出一种基于邻居信息的多候选复合中继安全数据传输算法.车辆节点之间通过相互交换Hello Message构建2跳邻居表,在选择下一跳转发节点时利用2跳邻居节点信息得到一个复合参数,该复合参数综合考虑了车辆速度、位置和行驶方向3个因素.根据得到的复合参数值确定转发优先顺序,最高优先级车辆节点被确定为最佳中继转发节点,次优先级车辆节点作为备选中继转发节点.在最佳转发节点发送消息失败时,由备选转发节点继续完成消息转发任务,从而提高数据传输成功率.理论分析和仿真结果表明,提出的算法在实时性和可靠性方面有明显提升.     

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.