基于主动网络的内容分发网络研究

针对内容分发网络(CDN)中复制服务器的动态部署要求,基于主动网络技术设计了一种主动内容分发网络模型(ACDN).将主动节点部署于客户节点与Web服务器之间,并通过插件来提供主动节点的动态可编程能力,从而使网络能根据Web服务器、网络的运行状态或用户自定义的规则,动态、快速地部署复制服务器.结合遗传算法的单亲交叉算子和单亲变异算子,提出了复制服务器的位置优化算法.按请求频度确定兴趣度,以此保证复制服务器与Web服务器的内容一致性.仿真结果表明,ACDN能满足实际Web应用的响应时间的要求,同时为ACDN所设计的3种算法不仅能满足内容分发的性能要求,还能应用于传统的CDN网络.     

基于网络编码的WSN可靠数据分发方法

为了实现无线传感器网络中快速可靠的数据分发,提出了一种基于网络编码的可靠数据分发方法,其核心思想是结合随机线性网络编码和泛洪协议实现数据分发.针对数据传输冲突导致目的节点不能收到所有数据的问题,重点讨论了保证可靠数据分发中的重传机制,目标实现了100％的分发成功率.通过仿真实验,一方面分析了所提出方法对网络性能的影响,...     

基于公交车辅助的城市车载自组织网络数据分发策略

针对城市车载自组织网络传统路由协议网络开销增长过快的问题,提出了一种基于深度学习的改进数据分发策略.该策略以DSDV路由协议为研究基础,引入具有固定行驶路线的公交车为辅助节点进行数据快速分发策略分析,同时通过梯度下降法对基于分簇的公交车辅助数据分发评价指标进行训练,以获取局部最优的数据分发路径选择策略,从而达到提升数据分发速度,减小网络开销的目的.实验数据表明:基于公交车辅助和节点分簇的DSDV数据分发策略数据路由开销和端到端平均时延等方面均比传统的DSDV协议具有更好的性能,以及道路环境的适应性.     

基于网络负载容量的高速网络取证数据采集器的设计与实现

为了解决高速网络取证的证据完整性问题,提出了经济的可扩展模型,提出一种新的基于网络负载容量的负载均衡策略.该算法通过动态反馈和预测机制得到证据捕获端的处理能力,以一个会话为分配单位,将网络数据包分发给负载容量最大的捕获端.实验结果表明,该系统的扩展性,可以满足当前大流量网络的需求.     

空间信息网络中安全可追溯的影像分发方案

遥感影像分发是空间信息网络的重要应用.针对现有遥感影像分发方案存在的共谋密钥问题,基于关键数据保护方法,提出了差异化安全分发方案.该方案具有对分发内容的可追溯能力,基于JPEG2000图像压缩方法,将影像内容分为关键部分和公共部分;关键部分通过部署于地面的分发中心实现集中分发,使用无证书公钥密码技术实现安全传输,用户从...     

播存网络中的内容广播补包机制

为解决环境因素导致的播存网络中内容广播丢包错包问题,提高内容分发性能,提出了一种面向播存网络的补包机制.首先利用32位循环冗余检验方法对数据包进行检错;然后从检测到的出错内容中提取相关参数,并通过服从指数分布的补包概率模型计算补包概率,以此概率值为依据对出错内容进行筛选和优先级评估;最后利用优先级队列对出错数据包进行有序补包.分析了补包的场景、约束条件和要求,并对补包流程、算法和概率模型进行了详细叙述.实验结果表明,该补包机制能在保证数据包正确补回的基础上,充分兼顾播存网络的个性化特色和资源利用率,并能通过灵活地改变补包阈值来增强播存网络的内容广播分发性能.     

基于覆盖网络的内容路由算法

结合传统的内容分发网络(CDN)路由技术,提出了基于覆盖网络的内容路由技术.阐述了基于覆盖网络的内容路由技术的网络模型和系统框架,将基于覆盖网络的内容路由技术和传统的CDN路由技术在响应延迟、可扩展性和可部署性方面进行分析比较,表明基于覆盖网络的内容路由技术充分利用现有的网络结构,具有响应延迟小、可扩展性高等优点,适用于大型CDN网站的部署建设.     

面向机会网络的自适应冗余副本删除机制

机会网络中的节点采用泛洪机制转发确认消息以删除冗余副本,此种方式开销较大.提出一种自适应分发确认消息的机制,综合考虑确认消息跳数、区域消息密度及确认消息历史转发情况3个参数,节点以分布式的方式控制确认消息的分发,以更加有针对性地删除网络中的冗余副本.仿真结果表明,该机制能够有效地转发确认消息,在提高路由性能的同时降低资源的消耗.     

面向OpenFlow的内容分发网络视频流传输策略

提出一种基于软件定义网络(SDN)的内容分发网络(CDN)体系架构,通过改进OpenFlow的控制器接口,借助可伸缩视频编码的基础层实现无损传输,加强层为增强视频提供尽力而为的传输.通过多种情景的模拟实验,该体系架构在网络拥塞的情况下,能有效提高峰值信噪比,提供良好的视频传输服务质量.     

基于网络编码的P2P内容分发性能分析

基于网络编码(network coding,NC)的网络通信,其中间节点首先对来自源节点的信包进行编码,然后再转发,目标节点通过反编码得到源节点的原始信息.大量的理论结果表明,网络编码可以提高整个网络的吞吐量和稳定性.为了研究网络编码在P2P(peer to peer)网络中的优越性,设计并实现了一个基于稀疏线性编码技术的P2P内容分发系统.实验结果表明,基于网络编码的系统在平均下载时间、总分发时间、整体吞吐量等几个方面都优于无编码的内容分发系统.     

ROGR:基于定向道路的地理位置路由

地理位置路由协议被广泛应用于车载网络VANETs(vehicle Ad Hoc networks),然而在真实的城市场景中,由于复杂的道路拓扑和车辆移动,网络拓扑呈动态变化,给地理位置路由协议提出了挑战。传统的基于定向节点地理位置路由遭受可达性和可扩展性的折衷问题。为此,提出面向VANETs城市场景基于定向道路的地理位置路由ROGR(road-oriented geographic routing)协议。ROGR协议利用道路数字地图信息,并结合了基于源节点转发和基于接收节点转发机制。在每一跳中,利用数字地图信息和周期的beacon包,源节点计算各路段的权值;并选择具有最大权值的路段作为数据包传输路段,再将该路段上的车辆作为下一跳转发节点的候选节点。然后,这些候选节点利用基于退避时延机制竞争转发数据包。仿真结果表明,提出的ROGR协议具有好的可达性和可扩展性。     

基于车载自组织网络的数据和能量协同路由算法

针对车载自组织网络中路边单元具有较高碳足迹和部署成本的问题, 提出一种车载自组织网络中数据与能量协同的路由算法, 通过路边单元间的能量合作及路边单元与下行车辆能量传输的方法, 实现网络生命周期最大化. 其中路边单元节点可从自然界和车辆中收集能量, 并通过能量协作将路边单元节点获得的部分能量传输给邻居路边单元节点. 通过分析数据速率、 传输功率和能量传输, 解决了能量和数据路由中最大网络生命周期的问题, 确定了能量和数据路由联合优化策略的必要条件, 并基于分布式Lagrange-Newton迭 代算法更新数据流、 能量流和功率控制, 使算法能更快地收敛到最优操作点. 实验结果表明, 在车载自组织网络中的能量合作框架可有效改善网络生命周期.     

基于车载自组织网络的数据和能量协同路由算法

针对车载自组织网络中路边单元具有较高碳足迹和部署成本的问题, 提出一种车载自组织网络中数据与能量协同的路由算法, 通过路边单元间的能量合作及路边单元与下行车辆能量传输的方法, 实现网络生命周期最大化. 其中路边单元节点可从自然界和车辆中收集能量, 并通过能量协作将路边单元节点获得的部分能量传输给邻居路边单元节点. 通过分析数据速率、 传输功率和能量传输, 解决了能量和数据路由中最大网络生命周期的问题, 确定了能量和数据路由联合优化策略的必要条件, 并基于分布式Lagrange-Newton迭 代算法更新数据流、 能量流和功率控制, 使算法能更快地收敛到最优操作点. 实验结果表明, 在车载自组织网络中的能量合作框架可有效改善网络生命周期.     

基于组确认机制的车联网中最佳中继节点的选择

针对特定位置的车辆用户节点和Sink节点,通过选取最佳中继节点来最大限度提高车联网的端到端吞吐量.将上述问题纳入基于组确认机制的车联网模型中,结合数据重传技术及多跳中继技术,提出了最佳中继节点的选择算法OTNS.并借助非线性优化方法来求解,最终确定出车辆用户节点与Sink节点之间的最佳中继的位置,以使得该车辆用户节点与Sink节点间的端到端吞吐量达到最大值.最后通过仿真实验验证了OTNS算法的有效性,结果表明,最佳中继节点的选择方案有利于车联网性能的提高,相比于不使用中继节点,该方案使车联网端到端吞吐量的期望值得到了提高.     

面向城市环境的基于交通灯的时间稳定组播VANETs路由

车载网(vehicular ad hoc networks,VANETs)是由高速移动的车辆构成、自组织分布的无线网络。部署VANETs的目的之一在于提高交通安全、减少交通堵塞,特别是有利于安全消息的传播。然而,城市环境中安全消息的分发受道路结构、红绿灯等因素影响。为此,针对城市环境安全消息的传输问题,提出基于交通灯的时间稳定组播VANETs路由机制T-TSG(traffic light based time stable geocast)。T-TSG依据交通灯的不同情况,确定区播区域(geocast region,GR)、区播消息稳定区域(geocast message stable region,GMSR)以及稳定车辆区域(stable vehicle region,SVR)。仿真表明,提出的路由协议在数据传输率、端到端传输时延、网络开销方面得到提升。     

一种分布式车联网多跳信息广播协议

传统车联网通过蜂窝网进行信息传输，该传输方式延迟时间较长，难以应用于实时性高的报警信息的传输.然而，通过宽带无线网络的多跳广播方式，传输报警信息可以有效地减少延时.针对分布式车联网的特点，提出了基于地理位置、面向发送端的多跳交替广播协议AMBP(alternatingmulti hopbroadcastprotocol).首先，根据邻居车辆信息表中记录的车辆节点信息，选择下一跳中继节点.然后，利用邻居车辆信息表中的信息，计算交替信息发送阈值.最后，根据报警信息数据帧长度与交替信息发送阈值的关系，采取不同的发送策略.实验结果表明，AMBP协议降低了丢包率，减小了多跳传输延迟和延迟抖动，适合应用在分布式车联网环境.     

离散萤火虫算法在车载网的应用

车载自组织网(Vehicular ad hoc network,VANET)是移动自组织网络之一,具有节点变动迅速、拓扑结构灵活、通信能力要求较高的特点。为提高车载自组织网络的可靠性,实现数据的安全共享和快速交互,将离散萤火虫(DFA)算法应用求解车载网络中具有服务质量约束的多播路由问题。根据VANET的路由特点,将该问题转化为延迟成本最小化约束优化问题,并将车载网络路径时延转化为萤火虫的荧光素值,然后将该算法用4个实例进行测试,并与Dijkstra最短路径算法、粒子群优化算法进行比较。研究结果表明:离散萤火虫算法性能更佳,可有效解决VANET中Steiner minimum tree(SMT)问题,成功取得最优路径。该算法在一定程度上稳定了网络拓扑结构,能够实时更新节点信息。     

基于粒子群算法的车载自组网服务节点部署

为了提高车载自组网( VANETs)覆盖率,该文提出了一种城市场景下VANETs中基于连通性的服务节点部署方案.通过理论分析得出服务节点扩展覆盖某一区域的概率,依据该概率和VANETs特点,提出了VANETs中的服务节点优化部署模型,并基于粒子群算法(PSO)提出了解决方案.将服务节点的位置信息抽象为粒子进行解的搜索.给出了利用PSO进行最优解搜索的计算步骤.仿真实验结果表明,该文算法能实现服务节点的最优部署,并具有较快的收敛速度和较好的收敛性.     

带有时变时滞和非线性耦合的复杂网络同步

在最近几十年里,复杂网络逐渐成为人们研究的热点,它贯穿了科学和工程的大多数领域.另外,人们在讨论复杂网络时都是假设网络是固定不变的,但是事实上现实世界中很多网络都是增长的,同时还带有时滞,且大多数时滞都是随时间变化的.因此该文研究了耦合和节点都带有时变时滞,以及耦合函数为非线性的动态网络模型的同步问题.首先给出该模型,针对这个新模型,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI),论文得到了一些网络同步的充分条件.最后,数值结果表明了方法的有效性.     

车载通信网中拓扑发现策略的研究与仿真

基于车载通信网的运动规律, 提出一种车载通信网中基于分群机制的常驻代理网络拓扑发现策略（VCBRP）, 并给出了相应的分群算法. 计算机仿真实验表明, VCBRP算法具有更强的负载均衡特性, 在高速环境下具有更低的时延和路由请求次数, 包的提交率也有一定程度的提高.