一种高效的自适应可靠广播/组播MAC协议

为了提高无线多跳网络中支持可靠广播/组播MAC协议的效率和灵活性,分析了可靠广播/组播的不同实现方式,以广播/组播代价为指标建立了有确认广播、有确认单播、混合方式三种实现方式的数学模型,并在此基础上提出了一种自适应可靠广播/组播MAC协议.该协议能够根据网络环境、业务特性等参数自动地选择效率最高的广播/组播实现方式.仿真结果说明该协议在效率与可靠性两方面均能达到良好的性能.     

基于AKB-OTS的传感器网络广播认证协议

现有的基于一次性签名的传感器网络广播认证协议因存储开销较大,较难适用于大规模尤其是多广播节点网络.提出基于辅助密钥的一次性签名方案(assistant-key based-onetime signature,AKB-OTS),引入辅助密钥和Merkle树机制对HORS进行改进,降低其公钥和私钥尺寸.提出基于AKB-OTS的多广播节点传感器网络广播认证协议.分析和验证表明,本协议存储、通信和计算开销低,能够抵抗穷举、选择明文、DoS等攻击,适用于大规模多广播节点传感器网络.     

一种有效的分布式节能广播算法及性能分析

给出了有效的应用于无线Ad Hoc网络的分布式节能广播算法。在确定转播结点时,该算法让那些拥有较多未覆盖邻结点和较大新增覆盖面积的结点进行转播,选取尽可能少的邻结点为转播结点,以减小广播分组在网络中的重复。所提广播算法的分布式设计解决了其他节能广播算法中存在的开销太大的问题,使其更加适用于无线Ad Hoc网络的特殊环境。通过大量的仿真对广播算法的性能进行分析,结果表明与其他算法相比,所提算法能够大幅降低转播冗余、有效增加网络寿命。     

应用于稠密传感网的高效广播算法研究

广播在传感网协议中有着广泛应用,广播风暴问题在节点稠密的传感网中尤为严重。在不应用精确节点位置信息的前提下,提出了一种可应用于稠密传感网的高效广播算法,简称为ripple算法。ripple算法结合了邻节点通信连接关系比较法与重复报文计数法减少冗余广播报文。该算法主要有两个步骤:第一步,利用信息源节点广播的拓扑评估报文选择再广播节点;第二步,当网络中执行信息分发服务时,被选中的再广播节点首先随机等待一段时间,统计收到的重复报文数量。只有收到的重复报文数量低于设定阈值的节点进行再广播。仿真表明,ripple算法在保证广播到达率的基础上,减少了冗余再广播报文数量,降低了广播引起的冲突,缩短了广播完成时间。     

移动自组织网中基于贪婪蚁群算法的广播策略

广播是移动自组织网络(mobile ad hoc network, MANET)传递信息和建立路由的重要操作。为解决广播过程中的链路冗余和广播风暴问题,提出一种基于贪婪蚁群算法(greedy ant colony algorithm, GACA)的广播策略。首先,结合路由节点的数据包总传输距离、链路数目和链路质量建立目标函数。然后,通过GACA达到目标函数的最小值并规划出最优信息广播路由。最后,转发节点根据路径要求转发信息。仿真实验表明,该策略能够合理地利用网络资源、减少信息冗余以及避免广播风暴的发生。     

基于混沌算法的自适应预测模型

在混沌算法神经网络的预测模型中 ,适当选择非线性反馈项 ,能使网络的动力学在权空间具有混沌行为 ,网络系统在学习和训练过程中能够跳出能量的局域极小达到全局极小或其近似 .本文基于EP进化算法建立一种自适应机制 ,使得网络能够根据学习和训练的结果优化非线性反馈项 .应用这种算法的神经网络对基于 Mackey-Glass方程和 Lorenz系统的时间序列进行在线预测 ,结果表明 ,网络具有很好的自适应预测性能.     

一种无线传感器网络可靠传输协议及其仿真分析

在无线传感器网络应用中,不稳定的通信链路会导致较低的传输可靠性.提出一种基于"动态簇"的无线传感器网络可靠传输协议.此协议利用网络节点部署稠密的特点和无线信道的广播特性,使报文以簇为单位进行转发;各个簇的成员构成多路径以保证传输的可靠性,并通过限定转发簇成员个数来降低冗余传输能耗;簇是动态的,在数据每跳转发前通过"回退竞争"机制选出,完成转发任务后自动撤销.建立了网络仿真模型,用NS2网络仿真系统对此协议的传输性能,如传输可靠性、传输时延及传榆能耗,进行了仿真分析.仿真结果表明,此协议的综合性能优于同类协议.     

基于冗余避免的高效网络编码广播重传方法

为了提高无线网络中基于网络编码的广播重传方法的编码效率,从而有效地减少重传次数和数据包传输时延,提出一种主动避免编码冗余的高效网络编码广播重传方法(network coding broadcasting retransmission approach based on redundancy avoiding,NCRA)。NCRA编码时主动避免不能解码的编码组合被重复编码重传,同时优先编码重传对接收节点已缓存的未解码编码包的解码贡献较大的丢失数据包以充分利用编码机会,在对解码贡献相同的条件下优先编码较早丢失的数据包以减小数据包传输时延。理论分析和仿真结果表明,NCRA算法相比于现有算法能有效减小重传次数和降低数据包传输时延,减少网络开销,进一步提高了编码重传的效率。     

k-冗余结构无线自组网广播算法研究

针对k-冗余连接路由算法的特点,对最优广播树的生成算法进行了研究。首先根据最优广播树的数学模型,证明了它是一个NP难题(NP-Complete)。然后针对网络拓扑的特点提出了启发式广播树生成算法。针对算法的特点,分析了算法复杂度和算法的效率。结合GlomoSim仿真平台,在无线网络环境下对算法的效率进行了仿真,将协议的性能与简单广播算法进行了比较。仿真结果表明,启发式广播算法能够减小网络开销和节点的转发次数,提高网络的传输效率。     

多网络半实物实时仿真平台研究

半实物仿真试验已成为现代制导武器研制过程中一个必不可少的环节。多网络半实物仿真平台是对原半实物仿真平台的升级,包括反射内存和广播内存两种实时仿真网络,Windows、DOS、LABVIEVRT三种操作系统。介绍了仿真平台工作原理,解决了RT下数据采集子系统、数据保存子系统、实时网络接口计算机等关键技术及并给出测试方法和测试结果。目前,该系统已研制成功并投入运行。     

A probabilistic characterization of a fault-tolerant gossiping algorithm

Gossiping is a popular technique for probabilistic reliable multicast (or broadcast). However, it is often difficult to understand the behavior of gossiping algorithms in an analytic fashion. Indeed, existing analyses of gossip algorithms are either based on simulation or based on ideas borrowed from epidemic models while inheriting some features that do not seem to be appropriate for the setting of gossiping. On one hand, in epidemic spreading, an infected node typically intends to spread the infection an unbounded number of times (or rounds); whereas in gossiping, an infected node (i.e., a node having received the message in question) may prefer to gossip the message a bounded number of times. On the other hand, the often assumed homogeneity in epidemic spreading models (especially that every node has equal contact to everyone else in the population) has been silently inherited in the gossiping literature, meaning that an expensive membership protocol is often needed for maintaining nodes’ views. Motivated by these observations, the authors present a characterization of a popular class of fault-tolerant gossip schemes (known as “push-based gossiping”) based on a novel probabilistic model, while taking the afore-mentioned factors into consideration. This work is supported in part by the US National Science Foundation. The views and conclusions contained in the paper are those of the authors and should not be interpreted as, in any sense, the official policies or endorsements of the government or the agencies.     

高速数据总线性能评价工具设计

高速数据总线是先进军机航空电子综合化的关键支撑技术。如何对其性能指标进行评价是一个非常重要的理论和工程问题。从高速数据总线的网络模型和消息模型出发 ,建立了基于离散事件系统仿真方法的系统仿真模型 ,编制了基于VisualC ++平台的系统仿真程序 ,最后在给定ICD接口控制文件的条件下 ,得出了高速数据总线性能指标 (网络负载率、消息延迟率 )的评价结果     

基于云平台的Starlink星座高性能仿真技术研究

面向星链星座的网络仿真是未来低轨卫星星座设计与建设验证和评估的重要工具。针对星链网络规模庞大,结构复杂的特性,设计了一种高性能卫星网络仿真体系。该体系基于云平台的分布式网络仿真架构,通过系统仿真工具包(system kit tool,STK) Engine底层接口开发、卫星模型库存储优化和消息异步传输等技术,实现对星链星座的快速部署,具有良好的可扩展性。实验表明：所提方法实现了400颗卫星规模的复杂卫星网络的自动化建模,在部署效率上相对于传统方法提升了39.07%,可为大规模低轨卫星建设提供仿真技术支持。     

用于CIMSERC网络性能评价的NPES设计与实现

分析建模的方法用于CIMS网络性能评价是有其局限性的。本文介绍的是一个基于仿真方法的CIMSERC网络性能评估模拟器——NPES的设计与实现。该NPES可作为进行CIMSERC网络性能评价的“实验床”和评估工具.CIMSERC网络的基本结构是二个互连的基于Ethernet的TCP/IP网,设计中用于观测和评价的性能指标包括:网络系统的吞吐量、利用率、以及信息包传输延迟等。CIMSERC的NPES用SIMAN和FORTRAN语言混合实现。     

基于配送时效和连接成本的快递网络优化

改变以往学者基于轴辐网络理论的快递网络优化方法,本文基于复杂网络理论对快递网络进行优化.首先用配送时效表征快递网络的配送效率,用快递网络连接边的总长度来表征快递网络的连接成本,然后以最小连接成本为优化目标,构建带有配送时效约束的优化模型,并设计从全连通网络逐渐删除边际效益最低的边的算法贪婪迭代寻找最低连接成本的网络结构,最后通过算例对算法的有效性进行了验证.     

均衡网络流及其算法探讨

均衡网络流及其算法探讨申金升耿颖，承向军（上海交通大学，２０００３０）（北方交通大学，北京１０００４４）ＡｎＩｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｎＥｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍＮｅｔｗｏｒｋＦｌｏｗｓａｎｄＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＭｅｔｈｏｅＳｈｅｎＪｉｎｓｈｅｎ...     

FlexRay总线静态段网络资源利用率优化研究

为了提高FlexRay总线的网络资源利用率,针对静态段调度对网络进行优化.分析FlexRay通信机制,建立报文模型并推导出带宽损失的计算方法,同时考虑协议开销与网络空载,以静态帧数目与静态帧有效负载长度为设计变量,通过求解此多目标优化问题来获得系统整体最优封装方案.最终应用在车辆的底盘综合控制系统进行仿真分析与验证,结...     

面向软件定义航空集群机载网络的更新策略

软件定义网络（software-defined networking，SDN）的出现为突破机载网络在航空集群作战应用背景下存在的性能瓶颈提供了全新的思路。针对航空集群机载网络的更新问题，提出适用于软件定义架构下航空集群机载网络的更新策略——可靠性增强的两阶段提交更新策略（reliability-enhenced two-phase commit，RE-TPC）。首先设计最高可靠性算法以及多路径算法搜索下发指令消息的高可靠路径。然后引入基于ACK（acknowledge）消息的确认机制和ACK消息高效融合传输机制，进一步提升网络更新过程的可靠性和实时性。仿真结果表明，与已有经典网络更新策略相比，所提更新策略能够有效提高更新的可靠性，同时更新持续时间更低、开销更小。     

关系强度感知的能量有效性无线DTN路由机制

节点的社会性与能量有限性严重影响延迟容忍网络（delay tolerant network, DTN）性能。提出了关系强度感知的DTN能量有效性路由机制,利用消息平均转发时间衡量节点间的关系紧密程度,并根据邻居节点的能量状态和相遇概率优化转发决策,同时采用社会属性关联的消息优先级机制提高缓存利用率。结果表明,所提出的路由机制显著地延长了网络存活时间,改善了消息投递率和网络开销性能。