无线自组织网络路由开销控制的混合策略博弈

为了在无线自组织网络中建立可用性和连续性更高的路由,路由发现过程中需要重复广播更多的路由请求(PREQ)分组,从而造成路由开销的明显增加,并严重制约了网络的可扩展性.针对以上问题,利用混合策略博弈对PREQ分组的转发过程进行建模,提出了一种基于混合策略博弈的路由开销控制算法,该算法在收到同一PREQ广播的邻居节点间进行博弈并由此决定各自转发PREQ的概率,在满足概率的情况下才可以继续广播收到的PREQ.仿真结果表明,提出的算法能够显著地减少路由开销,同时提高网络的整体性能.     

移动ad hoc网络安全按需路由协议

Ad hoc网络按需路由协议的安全问题是近年来的研究热点.本文在分析了ad hoc网络按需路由协议遭受攻击的特点的基础上,结合典型的安全按需路由协议,对采用不同的路由算法的按需路由协议特点进行了探讨,得出了不同的安全对策,同时给出了一个通用的安全Ad hoc网络按需协议设计准则.     

基于超宽带无线自组织网络的协作定位算法

在无线自组织网络中,目标节点通常无法直接和足够多的参考节点进行通信来确定自己的位置。为此,提出一种基于超宽带无线自组织网络的协作定位（CP,Cooperative Positioning）算法。在目标节点通信范围内只有少量参考节点的情况下,协作定位算法通过目标节点和其通信范围内非参考节点的协作,实现目标节点的定位。此外,由于非视距环境严重降低了节点的测距精度,从而产生较大的定位误差,通过采用协作定位算法,节点可以放弃非视距参考节点,选择非参考节点进行精确定位。     

一种Ad hoc网络的跨层拥塞控制改进方案

针对传统的TCP拥塞控制协议不能很好适用于无线Ad hoc网络的问题,本文利用跨层设计思想和优化理论,通过提取协议栈各层的特性参数,给出了无线Ad hoc网络跨层拥塞控制的改进方案CCIM (cross-layer control improvement methods). 提出了将MAC层输入、输出速率与网络层缓存队列长度相结合的拥塞检测新方法,并依据ECN显示拥塞反馈机制和扩展信令传递机制,对拥塞控制和随机接入进行建模,以便获取最优发送速率. NS2仿真结果表明,该方案能够降低端到端传输时延,使网络吞吐量和公平性得到了明显改善.      

移动自组网路由协议研究

对自组网路由协议的性能测试和形式化分析这两种主要的验证方法进行了比较,分析了自组网路由协议的形式化分析特性,给出了协议形式化分析方案的框架。     

用于无线自组织网络的属性加密算法

针对在无线自组织(ad hoc)网络中难以高效地加密和传输敏感消息的问题,提出了一种基于属性的无线自组织网络加密算法.该算法的阈值访问策略使得只有属性超过一定阈值的用户才能够解密消息,从而实现了群组加密;利用离散傅里叶变换分割密钥,使得密钥的分享值可以通过公开信道发布给用户;利用离散傅里叶逆变换还原密钥,使得解密过程具有一定的容错性且降低了解密的时间复杂度.实验结果表明,该算法不仅能有效降低无线自组织网络节点的能耗,而且使用该算法传输消息时延很小,适合在无线自组织网络中使用.     

无线传感器网络的连通与覆盖

由于无线传感器网络的节点是随机放置的，网络的节点数目、节点通讯半径和探测半径与网络的连通性和探测覆盖率之间有着密切的联系．为此，研究了无线传感器网络一个固定区域内连通性问题和探测覆盖率问题．连通性问题采用计算机模拟随机抛撒节点进行连通度测试的方法，给出了节点数、通讯半径和连通概率关系曲线；探测覆盖率问题采用概率模型求解的方法，给出了节点数、探测半径和探测覆盖率之间的公式．以此为基础，给出无线传感器网络节点通讯半径、探测半径和传感器节点数目的设计原则．     

用于无线移动网中的密钥协商方案

ad hoc网是一种新型无线移动网络，内部节点相互合作信任，但是没有中心控制节点，且节点的计算资源非常受限。针对如何在这种自组织群体中进行密钥协商，实现安全通信，提出了一种适合ad hoc网的认证密钥协商方案，每个节点仅需2n-2次模乘法运算，且仅需一轮通信，其中n是ad hoc网中的节点数。经对比该方案的效率远远高于现有方案。     

基于人工免疫的MANET不端行为检测模型

针对层次ad hoc网络的结构特点和安全需求,提出了一种基于人工免疫的不端行为检测系统模型。该模型将不端行为检测数据集分为簇内节点数据集和簇首节点数据集,对其分别进行二进制编码和数值编码。使用分层的抗原(不端行为)动态检测算法,通过簇内节点检测器行为匹配和簇首节点协作验证判断节点的不端行为。仿真实验表明,当网络中不端节点比率在0～40%范围内动态变化时,该模型检测率高于87.6%,误报率低于1.01%,说明模型的整体性能优于DSR-Probe算法。     

移动自组网连接概率的仿真分析

连接性是在设计和仿真移动自组网时需确定的重要基础性问题．采用仿真分析的方法对移动自组网的连接概率进行了研究,利用仿真程序得出连接概率与节点发射半径及区域边界范围之间变化的数据,然后进行数据拟合,得到了移动自组网连接概率的公式表达式．     

一种基于802.11DCF的Ad Hoc网络节能协议

为了将一种基于802．11DCF的无线局域网节能MAC协议802．11PS用于多跳移动网络,提出了一种改进的报文驱动无线网卡动态关闭节能协议802．11NPS．802．11NPS使无关结点收到控制报文后延迟关闭无线网卡,从而很好地支持了路由协议的正常运行．它无需全网同步机制,也可用于全互连网络．文中还采用较精确的能耗模型对802．11NPS协议的性能进行了仿真研究,结果表明：在所考虑的仿真环境下,802．11NPS在全互连网络中最多可节能60％,在多跳移动AdHoe网络中最多可节能18％;802．11NPS的时延性能优于802．11DCF,而吞吐率则与802．11DCF大体相当．     

一种具有成员限制的移动自组网络簇生成算法

在移动自组网络中,许多应用都依赖层次结构的支持.簇结构是移动自组网络中应用最为广泛的层次结构.然而,由于受节点的资源限制,当节点密度较高时,簇首不可能服务所有邻居节点.基于max-degree算法提出一种具有成员限制的簇生成算法CMLA,根据簇首节点选择成员的方式不同,提出了最小权值、最大权值以及随机簇成员选择策略.模拟实验表明,在节点密度较高的移动自组网络中,采用最小权值簇成员选择策略的CMLA算法在簇首节点数量以及负载均衡度等方面均优于其他策略和算法.     

一种基于移动代理的Ad hoc无线网络路由方法

Ad hoc无线网络是一组具有路由和转发功能的移动节点组成的一个多跳的临时性自治系统,是一种无中心的无线网络。现有的主动路由协议或者按需路由协议都不能很好的满足Ad hoc网络的需要。文中首先介绍了Ad hoc无线移动网络和移动代理技术,接着在分析两种按需路由协议中加入移动代理的技术的基础上,作者提出了综合两种技术的新方法,即基于移动代理的路由方案,以达到既节省网络路由建立所耗费的资源,又缩短路由建立时间的目的。最后给出了仿真的结果和下一步的工作。     

主被动相结合的Ad Hoc网络拓扑重构算法

根据性能与拓扑的相关性,提出一种分级Ad Hoc网络拓扑重构算法.主动重构分为簇内、簇间两部分:在簇内,通过收集邻居信息进行局部拓扑发现,维护邻域拓扑的k-连通实现簇内拓扑k-连通;在邻簇间,通过计算由各簇边界节点及其链路所组成赋权二分图的最优匹配,以维护k条不邻接的链路,k值根据局部拓扑特性和应用要求动态调整;网络故...     

基于跨层设计的MANET拥塞控制路由算法

移动无线自组网(MANET,Mobile Ad Hoc Network)是由无线移动节点所组成的具有任意和临时性网络拓扑的动态自组织网络系统,每个节点都可以作为主机和路由器使用。由于移动自组网的独特组织形式,固定网络和有中心无线网络的很多协议无法直接被它采用,因而需要设计专门适用于移动自组网的协议。其中,路由协议是自组网设计并研究的主要技术难点之一。对MANET中的经典AODV路由算法进行了改进,通过节点MAC层信息感知,表征出链路拥塞状态,同时将MAC层信息跨层共享,提出时延跳数积作为网络层路由判断和选择的依据,改善移动自组网传统路由协议遇到的拥塞问题,优化路由工作和网络性能。     

一种改进的大规模移动自组织网络公钥管理方案

由于不需要基础设施和复杂的安全引导过程,证书链成为移动自组织网络公钥管理的一种重要可选方案.现有方案很大程度上依赖于节点的移动性,具有很长的预热期,认证成功率低.通过实验分析表明:对大规模移动自组织网络进行分簇,在随机选取的两个簇首之间以一定的概率相互签发少量的证书,形成的证书图涌现出明显的小世界现象.在此基础上,提出了一种改进的自组织公钥管理方案,利用证书图的小世界特征改进本地证书库的创建和认证过程.仿真结果表明,提出的改进方案在相同环境下认证成功率达到80%以上,比原有方案约50%的认证成功率有很大的提高.     

多信息流协作自组织网络资源优化策略研究综述

在基于协作通信的自组织网络中,需要对无线通信资源进行优化控制与合理协调,以提高对这些资源的使用效率,进而达到提高网络性能的目的;针对多信息流网络环境,以分布式最佳中继选择、基于节点状态的协作传输自适应以及跨层协作路由三大资源优化策略作为研究内容,对当前存在的研究成果进行了详尽的综述,并指出未来需要研究的内容以及需要解决的关键问题。     

自组网络的分簇算法

当自组网络（ad hoc）的规模增大时，控制分组在网络中的传输急剧增多，这大大降低了路由和转发的性能．分簇是提高ad hoc网络可扩展性的重要手段．针对已有分簇算法的缺陷以及静态和动态ad hoc网络的特性，分别提出了新的静态分簇算法SACA和动态分簇算法DACA．其中SACA算法将分簇数量减小到已有算法的大约一半，但不增加簇成员数量，提高了分簇效率，减少了分簇时间；DACA算法将簇间的公共节点数目大大降低，从而有效降低了分簇结构的维护开销，提高了网络运行的效率、路由和转发性能．     

移动自组网中节能的组播密钥分发方案

详细分析了地理位置和路由信息对于密钥分发方案的重要性,以及利用K-means算法构造逻辑密钥树的不足,提出一种新的基于路由分支法的节能组播密钥分发方案.实验表明该方案大大减少了组播密钥更新的能耗.     

Topology Adaptation for Robust Ad Hoc Cyberphysical Networks under Puncture-Style Attacks

Many cyber physical networks will involve ad hoc deployments utilizing peer-to-peer communications.Examples include transportation systems where a group of moving cars communicate in order to avoid collisions,teams of robotic agents that work together in support of disaster recovery, and sensor networks deployed for health-care monitoring, monitoring the operation of a factory plant or to coordinate and actuate mechanisms for energy conservation in a building. These networks may face a variety of threats that puncture their connectivity and, should their performance degrade, the result could be catastrophic. Consider, for example, a vehicular ad hoc network where communication assists collision avoidance. In such a case, degradation could lead to vehicle accidents. Therefore, in order to overcome network performance degradations and the puncture of a network(such as blackhole or jamming) which is under attack, we propose an algorithm called the Fiedler Value Power Adjustment Topology Adaption(FVPATA). FVPATA aims to dynamically adapt an ad hoc network's topology, even if the attacker varies its location and in the case of an interference-style attack by increasing the interference power. The algorithm utilizes the formulation from the graph theory which works with the Fiedler value to guide each node in wireless ad hoc network utilizing power adjustments to enhance the network's overall robustness. The advantage of the proposed mechanism is that it is a light-weight approach which is totally distributed, based on topology updates inherent in the Optimized Link State Routing(OLSR) protocol and, hence, it is unnecessary to introduce additional messages. Additionally, an algorithm was developed to resolve problems involving asymmetric links that arise in ad hoc networks by eliminating unnecessary energy consumption of Fiedler nodes. Simulation results using NS3 show that the proposed mechanism successfully decreases the average amount of hops used by 50% and the delay of flows when nodes are migrating at a modest rate below 60 m/min.