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.     

DTN中基于二分图的路由选择

由于DTN(delay tolerant networks)缺乏稳定的端到端传输路径,为了提高其路由协议的传输效率,减少网络延迟和开销,主要采用增加冗余数据包副本的办法.而传统的DTN路由协议往往无法有效地控制数据包副本的数量,最终导致路由性能下降.由于DTN网络中的节点具有社会属性这一特点,使得节点的移动具有一定的规律性和稳定性.首先分析了节点之间信息交换关系,证明DTN中存在二分图的性质.其次提出DTN网络中基于二分图的路由选择和具有时间因素的最优路由算法,最后给出了模拟仿真实验结果.     

基于Merkle可信树的DTN网络分片认证研究

DTN网络的工作环境决定了传统的安全认证机制无法使用,现有的认证算法存在着持续时间过长。对DTN网络的存储与通信资源占用过大、使用条件苛刻等诸多缺陷。文章主要以Merlde可信树为基础,通过研究DTN（Delay／DismptedTolerantNetworks,容断容延迟网络）中的安全分片认证机制,结合身份认证机制,设计了一套适用于DTN网络的分片认证算法。该算法在性能表现上优于现有算法,具有较高的实用价值。     

DTN中网络场景与路由度量映射模型

为实现容延网络(DTN)长期运行的高网络可达率,提高DTN的传输性能,提出了1种网络场景与路由度量映射模型。以DTN标准数据集为样本,研究分析DTN特征参数,提出了运用k-means聚类算法对动态DTN场景分类的方法。利用时间图结合Floyd算法的方法统计信息时效期内的网络可达率。采用破坏性方法建立网络场景与路由度量的映射模型。仿真结果验证了该模型的有效性。     

基于能量约束和历史信息的容迟网络路由算法

基于已有容迟网络(DTN)路由算法对能量考虑不足的问题,提出了基于能量约束和历史信息的DTN路由算法(ERHR),并在The One(the opportunistic networking environment)平台上,用Java语言进行仿真比较.仿真结果表明,ERHR在能量消耗、传递成功率和平均缓冲时间等性能上优于其他DTN路由算法,适应DTN网络的需求,是一种有效的DTN网络路由解决方案.     

DTN网络中一种基于区域的缓存区管理策略

由于DTN低节点密度和网络拓扑结构的不断变化等特性,DTN网络中一般不存在端到端的连接,因此,DTN网络中采取"储存-携带-转发"的方式传输报文。同时为了提高DTN网络中报文的递交率,一个报文在网络中通常存在多个拷贝。当网络节点的缓存有限时,缓存策略就在很大程度上影响了DTN网络路由算法效率。文章提出了一种基于区域的缓存区管理策略,其对网络区域进行划分,通过估计报文在各个区域中数目以及对节点的运动特性进行分析来决定丢弃报文的顺序。仿真实验结果显示,与其他缓存区管理策略相比,所提出的策略可以明显地提高递交率和降低网络开销。     

网络控制系统中单程因特网传输延迟的实时测量

单程因特网传输延迟是设计网络控制算法和评价因特网性能的一个重要指标,由于网络中存在时钟扭曲以及时钟不同步等问题,实际应用中,对测得的延迟数据必须通过算法处理.在对实验数据进行有效分析的基础上,提出了相对简单可行的动态线性算法,以此消除单程因特网传输延迟中的误差,实验结果证明了该算法在实验数据处理和实时测量过程中的有效性.     

基于FPGA的2D-Torus片上网络无死锁路由算法

片上网络的拓扑结构和路由算法直接影响片上网络的传输延迟和传输效率.基于2D-Torus拓扑结构,提出了一种新的片上网络无死锁路由算法.通过改变数据包在片上网络路由过程中受限制转弯的位置,保证片上网络的自适应路由条件,从而有效降低片上网络的延迟.在FPGA硬件平台上,设计并实现了基于该路由算法的2D-Torus片上网络,并对其进行测试.实验结果表明,基于该路由算法的片上网络,可以满足片上网络多方向数据通信及多路数据并行通信等性能要求.     

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.     

互联网络中信息延迟与图的拓扑不变量

用图的拓扑不变量来分析传输延迟的性能,阐述了分组交换网络中信息传输延迟与图的拓扑结构之间的内在关系,得出了一些重要结果,并用C++给出延迟的一种算法描述.     

容迟容断网络中基于拓扑的双时隙路由算法

在公交车载网络等类型的容迟容断网络中,可以依靠全部或者部分网络拓扑信息进行路由计算.提出一种基于拓扑信息的双时隙路由算法.该算法将网络周期离散为时隙,计算路由时,采用当前时隙和下一时隙(即双时隙)内均有效的路径作为候选路径,从而保证多数业务在链路失效前完成转发.以传输延时和延时抖动率为依据,从当前和下一时隙内均有效的路径中优选路径,以容忍可预测的链路中断;通过提供备用路径,以容忍不可预测的链路中断,保证传输的可靠性和稳定性.对上述算法进行了仿真实现和性能分析,结果表明,该算法能容忍链路中断,报文递交率较高,平均传输延时较低.     

DTN中基于转发概率的散发和等待路由

针对DTN中散发和等待路由中继节点的选择存在盲目性的问题,提出了一种基于转发概率的散发和等待路由协议R-SW.该协议采用"基于转发概率散发+控制拷贝数量"的原则,选择中继节点时进行转发概率的比较,只将报文转发给转发概率较大的中继节点;其次,转发报文数目根据转发概率动态确定,即转发概率高的节点获得较多的转发;另外,加入拥塞控制机制.使用NS2网络模拟软件对算法进行测试,结果表明:所提出的算法可以减少开销和时延,提高报文的投递率,适合在DTN中应用.     

一种DTN路由算法

针对DTN长延时、高动态拓扑、节点分布稀疏、频繁断路等网络特性,提出一种基于存储-携带-转发机制的DTN路由算法.该算法的源节点不以建立到目的节点的路由为发送数据的前提,而是在通信范围内选择与目的节点之间传输概率最大的节点,作为数据中继节点,中继节点存储数据,遇到目的节点或更优中继节点进行数据转发,经过逐跳携带转发,最终到达目的节点.在存储-携带-转发过程中,充分利用网络频繁变化的特点,针对到目的节点或更优中继节点的短时局部连通路径,采用Ad Hoc网络路由策略,提高效率.通过NS2仿真表明:所提出的算法具有较好的性能,适合在DTN中应用.     

A Fault Tolerance Scheme for Reliable Transfer in Delay Tolerant Networks

Delay Tolerant Network (DTN) is a class of networks that experience frequent and long-duration partitions due to sparse distribution of nodes.It has a broad prospect to new network applications for a better scalability,fault-tolerant,and high performance.In DTNs,path failure occurs frequently,so message transfer is not reliable.Sometimes it is required to change routing even in a very short period,resulting in transmission delay and reception delay.However,some well-known assumptions of traditional networks are no longer true in DTNs.In this paper,we study the problem of path failures in DTNs.The path failure process in DTNs is described when the path appears completely normal,completely failed and partially failed.Traditional approaches based on using precisely known network dynamics have not accounted for message losses.A new fault tolerant scheme to generate redundancy is to use erasure coding and full replication.This can greatly decrease the path failure rate.At last,a traffic DTN model is analyzed.Results reveal the superiority of our scheme in comparison to other present schemes.     

基于副本限制和社会性的延时容忍网络路由算法

本文首先探讨了延时容忍网络中节点的社会性问题,并分析了可以把节点的社会性应用到路由决策上来.提出了一种基于副本限制和社会性(Copies Limited And Social Based, CLASB)的路由算法,该算法利用限制最大消息副本数来减少消息副本的冗余,并且在扩散过程中通过比较节点的中心性,使中心性较高的节点获得相对较多的消息副本数,以此来更好的完成消息副本的扩散和递交.通过和其他协议的比较,仿真结果证明该算法具有较好的性能.     

基于梯度和模糊神经网络的容迟网络路由算法

高效的路由算法是保证容迟网络性能的关键技术.为提高适用于容迟网络的路由算法的性能,提出了一种基于梯度和模糊神经网络决策的容迟网络路由算法.该算法具有如下特点:改进了网络描述向量,采用节点自身信息及节点间链路状态信息来描述网络,实现对网络的全面描述;将有限历史信息的动态平均与精确预测相结合,自适应维护网络描述向量的各分量,进而为路由决策提供准确的量度;采用模糊径向基神经网络进行路由决策,实现路由决策过程的智能化;依据多跳传输成功概率引导分组沿梯度方向转发,提高分组转发效率.仿真结果表明,在同等网络条件下,该算法表现出比传染路由算法和下文感知路由算法更优异的网络性能.     

基于Logistic回归模型和凝聚函数的多示例学习算法

实时多媒体网络中,带延迟与延迟抖动约束的斯坦利树问题是一个研究热点.这种带约束的斯坦利树被证明是NP-完全问题.提出了一种基于禁忌搜索的带延迟与延迟抖动约束最小代价组播路由算法.实验结果表明,该算法对于实际网络是有效的.这种方法使得IP组播把数据同时发送到组成员时有效地利用了网络资源.

Abstract：

The delay and delay variation-bounded Steiner tree problem is animportant multicast routing issue in real-time multimedia networks.Such a constrained Steiner tree problem is known to be NP-complete.A multicast routing algorithm is presented,which is based on tabu search to produce routing trees having a minimal network cost under delay and delay variation constraints.The approach makes IP multicast utilize resources efficiently in delivering data to a group of members simultaneously.     

基于多目标的管道物联网无线路由算法

在恶劣的环境下传感器节点能量限制一直是制约油气管道物联网性能的关键因素.网络端对端延时决定了油气管道物联网对于管道安全事故的反应时间.为此,针对油气管道物联网能量限制和端对端延时问题提出基于多目标优化的管道物联网无线路由算法,通过将节点剩余能量以及节点到汇聚节点之间的距离作为机会路由中选择候选转发节点的指标,实现了物联网中能量的均衡,通过减少数据传输跳数,达到减少网络端对端延时的目的.仿真结果表明,与经典机会路由算法相比,该算法能有效兼顾网络寿命和网络延时改善网络性能,不仅能使网络获得较长的使用周期,还能减少油气管道物联网对安全事故的反应时间.