基于引力场的机会网络路由算法

机会网络通过节点的运动带来相遇机会进行数据传递,结构的拓扑变化给机会网络的路由算法设计带来了挑战.现有的经典路由算法认为节点与节点的关系是独立的,没考虑节点之间的关系,根据"节点的最大介数与网络的传输能力呈近似反比的关系"这一关系,结合引力场理论,将机会网络抽象为一个引力场,网络中的节点视为引力场中的暗能量和星体,节点间的相互作用转化为路径对数据包的吸引力,提出了基于引力场的机会网络路由算法(routing algorithm for opportunistic network based on gravitation field,BGF),通过在ONE上的仿真实验,然后与Epidemic算法、Prophet算法对比,实验结果表明:在节点数与节点缓存比较大时,BGF算法的传输成功率最高,传输延迟与路由开销最小.     

基于混合策略的机会网络路由算法

针对机会网络中传统路由算法对转发节点的选择考虑不周,导致消息投递率较低和网络性能不高的问题,提出一种基于混合策略的路由算法BHS(routing algorithm for opportunistic network Based on Hybrid Strategy)。该算法根据转发节点的剩余缓存空间百分比、剩余能量状态、与目的节点相遇概率以及信任度4个因素,计算各个转发节点将消息成功投递到目的节点的混合策略值,通过综合转发策略来决定消息最佳的下一跳转发节点。仿真结果表明,与传染路由以及单方面考虑转发节点能量、缓存空间、概率和信任度的路由相比,BHS在消息投递率、平均延迟时间和平均缓存时间等方面比上述路由协议的性能更好。     

机会网络中自适应摆渡路由协议

针对传统摆渡路由无法在节点运动环境下工作的问题,提出一种融合副本路由的自适应摆渡路由协议.根据节点的移动模型,计算节点间的相遇期望,评价网络的连通性.在网络不连通的时段,通过使者访问节点完成数据的传递.利用中心领导者实现多个使者间的通信,提高路由性能.仿真结果显示,与传统的副本路由相比,该协议可以使传输成功率提高15％,使端到端延时降低50％.通过仿真评价了使者数目和节点移动模型对协议的影响.     

基于ONE平台的机会网络路由协议仿真分析

从传输成功率、平均传输延迟和路由开销比率三个路由性能指标入手,利用ONE仿真平台仿真并分析了不同网络环境因素对机会网络几种典型路由协议的影响,为不同机会网络环境下路由协议的选取提供依据.仿真结果表明:各路由协议性能差异明显,其中Spray and Wait和MaxProp算法在各种仿真环境下都具有较高的传输成功率,且Spray and Wait算法路由开销比率较低.     

机会网络中基于传染路由的TCP性能分析

不同于传统互连网络,机会网络具有时延长、数据率低和间断连接等特性,其以＂存储-携带-转发＂的路由模式来实现节点间通信,其研究重点是基于冗余的机会网络路由协议.为了研究机会网络中TCP的性能,特别是与传染路由结合时的TCP性能,通过对机会网络使用不同路由时TCP的性能进行对比仿真,分析了TCP与传染路由结合的可行性.仿真结果表明：传染路由在一定条件下能与TCP结合,但传染路由的＂洪泛＂特性和机会网络的间断特性会使得TCP性能较差.     

一种基于社区的机会网络路由算法

针对机会网络中传统的路由协议未考虑到节点社会性的问题,提出一种基于节点社会特性的算法。该算法根据节点成功接触频次和累积接触时间两个因素确定节点之间的关系度,并根据节点之间的关系强度对节点进行社区划分,充分利用节点和目的社区的关系转发信息。仿真结果表明,该协议能够提高消息投递成功率和相对较低的传输时延,降低网络的资源消耗。     

一种基于分簇的机会网络路由算法

针对机会网络中节点相遇但传输信息失败而带来的资源浪费问题,提出一种基于节点分簇的数据传输算法COND.根据节点自身和节点间的特性,设计了以节点间成功传输信息的次数为分簇指标对节点进行分簇的方法,同时根据中继节点和目标节点的关系转发消息,从而高效地将消息投递到目的节点,并提高了节点间传输信息的成功率.仿真结果验证了通过上述节点分簇算法和信息转发方式,COND能够提高消息投递成功率和降低网络的资源消耗.     

相遇时间感知的机会网络社区路由策略

利用节点运动过程中带来的相遇机会,机会网络中的节点以"存储、携带、转发"的方式来完成消息的传输。由于采用这种特殊传输机制,机会网络比传统自组织无线网络传输延迟较大。在当前以相遇历史信息或者链路状态感知为基础的转发机制中大多以牺牲延迟为代价,片面追求传输率。根据机会网络中节点的社会特性,提出了一种节点相遇时间估计方法,以分布式的方式预测到达目的节点的间隔时间,进而,节点以相遇时间估计值为依据,选择到达目的节点间隔时间较短的节点作为中继节点,最终完成消息转发。结果表明,所提出的相遇时间估计方法比较准确,与广泛采用的路由策略相比较,所提出的方法能够将消息传输延迟性能提高30%以上。     

流媒体无线Mesh网中基于机会路由的网络编码

采用机会路由下无线Mesh网络的链路吞吐量模型,利用确定性网络演算工具,得到无线Mesh网络节点数据积压的上界以及端到端数据流延迟和抖动的上界;设计满足流媒体服务质量的确定性网络编码(DNC),提出ETC作为确定机会路由中编码节点的指标,在节点数据积压未达到上界时,编码节点采用网络编码,提高网络的性能;提出ETP作为机会路由中选择候选节点的指标,主要考虑端到端的延迟和延迟抖动确定接收数据的候选集,然后,在侯选集中选择ETC最大的节点进行编码.仿真结果表明:吞吐量在增加的同时,端到端的延时和抖动值下降.     

基于博弈论的无线传感器网络分簇路由协议

针对基于无线传感器网络的大田农业智能灌溉系统,分析了灌溉控制子网的网络拓扑结构,设计了一种分布式二级路由协议(DTTR).该协议由簇内路由和簇间路由2个部分组成,前者采用基于TDMA的星型单跳组网方式,后者采用多跳Mesh组网方式.在簇间多跳路由算法中引入博弈理论,利用多阶段有限次重复博弈及基于LQI的链路质量度量方法,较好地解决了网络在多种约束下的均衡问题.分析与仿真结果表明,与常用的MintRoute协议相比,DTTR协议能在保证数据传送可靠性的基础上平衡节点能量消耗,降低由于个别节点暂时能量耗尽而导致网络阶段性失效的危险,吞吐率提高约25%,剩余能量标准差降低约30%.     

基于节点信任度和博弈论的Ad hoc 网络路由算法

节点能耗和路径可靠性是移动自组织网络路由需要考虑的关键因素。为了提高能量利用率以及实现网络收益的最大化,在节点理性、自私的前提下,运用博弈论方法建立了转发节点选择的重复博弈模型,设计了节点信任度评价函数,并采用惩戒机制来威慑自私节点,迫使其自愿采取协同合作的策略。仿真结果表明,提出的路由算法能够均衡网络的能量消耗,提高分组投递率,延长网络的生存时间。     

基于节点属性和缓存管理的机会网络路由算法

由于机会网络中的节点移动性强,资源受限,设计高效的机会网络路由算法面临巨大挑战.目前已有的路由算法大多借助节点之间的相似性来提高算法的性能,而没有关注到节点之间的异构性,导致部分节点承担了过重的传输任务,从而影响了网络性能.以传统的PRoPHET路由算法为基础进行优化,提出了基于节点属性和缓存管理的机会网络路由算法(Opportunistic Routing Protocol based on Attributes of Nodes and Buffer Management,OANBM),该算法考虑节点的异构性,尽可能利用通信能力强的节点完成转发任务,并且加入缓存管理措施来降低网络负载.仿真结果表明:与经典机会网络路由算法相比,该算法的消息投递率可有效提升10％,而且大幅降低了网络负载率.     

WSN中一种基于博弈论的拓扑控制算法

针对无线传感器网络的特点,提出了分簇无线传感器网络中一种基于博弈论的拓扑控制算法.以节点度和节点的剩余能量为参数建立收益函数,以各节点的发射功率作为代价函数,在保证网络连通性前提下,各节点通过调整发射功率达到各自效用的最大化.理论分析和仿真结果表明,所提算法存在纳什均衡,能够根据节点的剩余能量,自动调整各自的发射功率,...     

带有社会关系感知的机会网络组播路由机制

为提高组播通信中数据传输的可靠性,提出了一种带有社会关系感知的组播路由机制,源节点采用喷泉码对原始数据进行编码,并结合相遇节点与会话目标节点的关系类型以及相遇历史信息选择合适的中继节点转发编码数据;同时,对接收到的编码数据进行冗余检测,以减少不必要的编码数据转发.数值结果表明:所提出的机制能够以较低的网络开销实现较高的数据投递,提高了网络资源利用率.     

基于博弈模型的班轮风险分析

建立以货主和货代为代表的完全信息静态博弈模型.结果显示,货主、船东等建立委托代理关系,配以适当的监管机制,可以更加有效地降低风险.应用贝叶斯法则和效用理论,建立不完全信息动态博弈,主要分析船公司风险,旨在为相关企业进行风险分析提供参考.     

基于博弈理论的航空机票动态定价模型

航空机票价格同时影响航空公司和旅客这对博弈行为的双方.分析了航空公司和旅客之间动态博弈行为,讨论了旅客出行成本,在此基础上将整个预售期上的博弈问题转化为航空公司的单人博弈问题,兼顾考虑了No Show及旅客对航空公司收益的影响,根据经济学理论中价格影响市场需求的规律,利用定价决策来调节机票销售数量实现超售限制,建立的动态定价模型包含超售因素.算例仿真验证了模型的实用性.     

基于信用的重复博弈模型在节点转发中的应用

机会网络信息转发决策中,由于节点的自私性可能出现通过欺诈表现而故意导致转发决策失败的问题,并由此带来损益表的明显变化。针对这一现象,提出了基于信用合作和重复博弈的欺诈行为解决方案。在引入信用合作机制的基础上,将单次阶段博弈行为转变为其生命周期和全局网络内的重复博弈过程。通过惩罚机制和信用机制,将欺诈节点单次欺诈行为收益与惩罚周期的巨大损失相比较,迫使博弈节点在博弈过程中仔细权衡其欺诈行为可能带来的损益比,从而减少欺诈行为的可能,提高机会网络中信息转发过程的成功率。仿真实验结果表明,该方法可显著提高节点博弈过程中的诚信度和合作率。     

一种基于轮转优先级的机会路由算法

针对现有水下传感器网络(Underwater Wireless Sensor Networks,UWSN)中机会路由(Opportunistic Routing,OR)存在转发节点优先级固定,导致节点能量消耗过快、传输率低,不适用于对网络生存时间和可靠性要求较高应用场景(如海底勘探)的问题,提出了基于轮转优先级的机会路...