延迟容忍网络中基于不同转发行为路由策略研究

在延迟容忍网络(DTN)中,大多数已有的路由算法在整个数据传输过程中采用单一的数据转发行为。本文提出了一种基于人类移动模式设计不同数据转发行为的路由策略。该策略将个体移动划分为两种状态：一种是Normal状态,另外一种为Small状态,在Normal状态时,采用三因素标准来严格选取中继节点,在Small状态时,采用小范围洪泛来降低端到端延迟。仿真结果表明该策略与传统策略相比可有效提高路由效率。     

延迟容忍网络节点合作机制研究综述

由于带宽、缓存、能量等资源有限,延迟容忍网络自私节点会拒绝转发其他节点的消息,严重影响路由性能,因此针对DTN节点的自私性,设计能够促使节点进行合作转发的节点合作机制具有重要意义。介绍了延迟容忍网络的特点及节点自私性对网络性能的影响;对现有节点合作机制进行了分类并阐述;总结现有节点合作机制的不足,并对未来研究工作进行了展望。     

延迟容忍网络中基于地点偏好的社会感知多播路由协议设计

根据延迟容忍网络中人类运动体现出的地点偏好特征,提出了一个社会感知路由协议,并采用了点到社区的多播方式。相应地设计了节点分布式地获取社区及其地理位置的方法,其中的分布式社区检测算法独立于路由协议,并具有灵活、准确的特征。协议以文中发掘出的新的社会感知量——地点偏好为中心,将消息不断地向目的社区所在的地理位置推进,在消息抵达社区成员节点之后利用社区结构所蕴含的强社会关系在社区内部继续传送消息,并激活消息复制机制。本协议基于社会网络分析,从地理位置的角度准确预测节点运动从而进行路由。实验结果表明:本协议与两个未采用地点偏好的社会感知路由协议相比,在不增加协议开销的情况下提升了至少10%的发包成功率;在社区及其地理位置已知的场景下具有更好的性能,在保持最高的发包成功率的同时缩减了50%以上的开销。     

基于节点分簇的延迟容忍网络路由策略

延迟容忍网络中路由策略的效率受节点移动特性的影响,为了能够利用节点移动特性制定更加高效的路由策略,提出了基于节点分簇(clustering)的延迟容忍网络路由策略.根据节点接触概率提出了节点分布式分簇算法,将移动特性相似的节点组成簇,并且选择簇内的网关节点;制定了基于节点分簇的消息转发策略.仿真结果表明,相比已有的延迟容忍网络路由策略,所提路由策略能让延迟容忍网络具有更高的消息投递率,更低的平均投递时延以及更低的网络开销比率.因此,利用节点移动特性制定的节点分簇路由策略能够提高延迟容忍网络的性能.     

采用传递概率与社会网络分析的延迟容忍网络路由

结合了传递概率与社会网络分析的路由设计,可以充分利用网络中节点的运动特性增强端到端的消息传输质量。通过对节点进行相遇历史信息分析和社会关系分析,提出了基于传递概率与社会网络分析的延迟容忍网络路由(RPRSA)。相遇历史信息分析是通过节点在相遇时进行独立概率计算和彼此概率信息交换,使得节点可以预测它在短期内的移动特性;社会关系分析是通过节点在长期内的移动所形成的关系亲疏程度,使得节点可以预测它的长期运动规律。仿真结果表明,该路由算法能够很好地利用节点的运动特性,保证弱社会关系节点和孤立节点有更好的消息传输质量,更好地提高节点端到端的消息传输质量。     

面向延迟容忍移动传感器网络的重叠社区节点检测方法

延迟容忍移动传感器网络(DTMSN)呈现重叠社区结构特征,对重叠社区节点进行准确检测可有效提高网络运行效率。提出了适用于DTMSN的重叠社区节点检测方法。依据节点相遇信息挖掘节点移动轨迹规律,从而对其所属初始社区进行判定;进而,设计了节点社区隶属度估计方法,据此进行重叠社区节点的准确检测。仿真结果表明,相比已有方法,所提方法可分别提高平均检出率、平均负载率14%、15%以上。     

容迟网络编码节点状态感知的数据转发策略

网络编码能够有效地提高容迟网络(delay tolerant networks,DTNs)的资源利用率,但需根据网络状态及时地调整编码节点的数量。提出一种编码节点状态感知的容迟网络数据转发策略,根据当前网络规模,以分布式的方式估计最优化编码节点数量,然后综合考虑节点社会属性及可用资源,动态选取编码节点,在实现可靠数据转发的同时,保证了较低的开销。仿真结果表明,所提出策略极大地降低了网络负载,并有效提高数据的成功投递率,优化了网络资源。     

基于社会网络的网络编码通信机制

本文介绍无线传感网络中一种新的信息传递方式,即在社会网络中通过网络编码提高网络的通信性能;在Epidemic算法基础上提出社会网络路由算法并引入网络编码方式来传递消息。通过实验表明,应用网络编码传输方式的社会网络对无线传感器网络的影响,包括提高网络投递率,减少延迟,节省网络能量消耗,提高网络安全性,整体改善网络性能。     

DTN中基于节点邻居变化率预测的数据转发算法

延迟容忍网络(delay tolerant networks,DTNs)是一类特殊的网络,其中端到端的路径通常很难建立,而现有的延迟容忍网络数据转发算法在度量节点的传播能力时大多关注节点的静态属性,忽略了属性随时间的动态变化.文章研究了DTNs中数据转发与节点邻居变化率的关系.首先定义节点在相邻时间段之间邻居变化率,并...     

延迟容忍网络中一种基于拥塞程度的端到端确认机制

端到端传输的可靠性是传输层的重要问题之一,但是由于网络连接的间歇性,延迟可容忍网络(DTN)往往缺乏稳定的端到端路径,这使得传统的端到端可靠性方法无法直接应用在这类网络之中。分析DTN中端到端可靠性机制的基本原理以及存在的主要问题,提出一种新的基于拥塞程度自适应的端到端确认机制,即APR(Active-Passive Receipt),采用主动反馈与被动反馈相结合的方式,根据网络的拥塞状态自适应地调整确认消息的传输方式,限制网络的总体开销,同时保证较合理的传播延时,以求达到较好的综合性能。模拟结果表明:该方法有效地平衡网络开销和延迟性能,并获得较高的消息到达率。     

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.     

基于数据有效投递率的代间网络编码参数研究

为了探讨发送端在发送分组之前如何确定MGM(Multi-generation Mixing,MGM)网络编码的编码参数,本文提出了数据有效投递率的概念,建立了在解码成功率达到99%以上,数据有效投递率最大的准则下的线性规划.数值分析结果表明在满足MGM解码成功率的要求下,能够得到最佳的编码参数.     

消息重要程度感知的机会网络自适应队列管理策略

机会网络中节点存储资源有限,为了提高机会网络中节点存储资源的使用效率,本文首先提出一种准确的节点活跃程度估计方法,并用于衡量消息的重要程度,进而,根据评估结果设计了适用于机会网络的自适应队列管理策略,确定节点队列内部消息优先级以及携带决策.该策略根据节点与其他节点相遇的次数估计节点活跃程度.节点活跃程度与消息成功传输直接相关,可用于衡量消息的重要程度.仿真结果表明,所提出的节点活跃度估计方法比较准确,误差小于5％,同时消息重要程度感知的自适应队列管理策略策略能有效提高消息成功投递率,降低网络平均时延和网络负载率.     

移动社交网络中基于影响力的数据转发算法

在移动社交网络中,人们通过携带无线设备在近距离范围内彼此传递信息,从而达到信息的传播。由于移动社交网络中一般不存在端到端的连接,使得数据转发算法成为一个重要问题。文章从社区和节点的社会属性角度,利用社区和节点的影响力,提出了一种基于影响力的数据转发算法(data forwarding algorithm based on impact,DFAI)。在该算法中,携带数据包的节点只有在遇到影响力达到一定要求的节点时,才拷贝数据包给相遇节点。仿真试验结果显示,与经典的Epidemic和Label算法相比,DFAI可以明显降低网络开销,同时接近Epidemic算法达到的最大传递率。     

移动医疗社会化网络中基于病症团体的数据转发算法

为了研究移动医疗社会化网络(Mobile Healthcare Social Networks,MHSNs)中节点间接性传输的性能,提出了一种基于病症团体的数据转发算法.该算法的主要思想是携带数据包的源节点分别通过在社区内和社区间,结合节点与目的节点关系的判断而转发数据给相遇节点.仿真结果显示,与Epidemic、La...     

基于综合准则的无线Mesh网络跨层路由协议

为了满足无线Mesh网络自身的负载均衡、路由容错与网络容量等要求,根据无线Mesh网络的网络特点,按照其路由协议的要求,分析了路由协议DSR的优缺点.引入跨层设计的方法,提出一种适用于WMN的基于综合准则的DSR跨层路由协议,该方法综合考虑了路径帧投递率、期望传输次数与平均端到端时延的因素.分析与仿真结果显示,该方法极...     

网络生命周期和延迟负载均衡算法的设计

在半汇聚数据收集网络中,越靠近Sink的节点数据转发量越大越容易过早死亡而造成网络分割。如何均衡能耗和数据延迟达到较优的数据收集是NP完全问题。基此将问题公式化为构造一棵路径树问题,并设计了一个近似最优的算法MMLAT。 MMLAT算法可以在多项式时间内完成。实验结果表明,MMLAT与现有的算法相比,能够较好的均衡网络生命周期和数据延迟。     

VANET下基于辅助基站优化的网络编码性能分析

车辆自组织网络(vehicular ad hoc networks,VANET)是智能交通领域的研究热点.辅助基站的部署是提高VANET通信性能的一个关键.研究了基于辅助基站优化的网络编码传输性能问题,分析了VANET中保持网络连通性需要的辅助基站数目问题,在此基础之上,提出了一种基于粒子群优化理论的辅助基站位置优化算法,进一步通过NS2仿真对比分析了优化前后采用随机线性网络编码作为传输协议的VANET的传输性能.结果表明,辅助基站优化对基于网络编码的VANET通信性能具有较大的影响,在提高网络投递率的同时,降低了平均传输时延.     

一种基于无线信道通信质量的MWSN数据传输机制

针对移动无线传感器网络资源受限和无线链路通信质量不稳定的问题,提出了一种基于无线信道通信质量的数据传输机制.综合考虑路径损失、节点的运动速度大小、节点的运动方向和节点的剩余能量计算传输概率.为了提升网络的性能,动态更新数据消息的副本数,此外根据数据消息的生存时间决定消息的传输和替换顺序,在Matlab上进行仿真实验.结果表明,所提出的路由算法与DT算法、Flooding算法、FAD算法相比,数据消息的投递率至少提高6%,与Flooding算法、FAD算法相比副本数至少减少10%.     

基于节点接触频率和持续时间率的数据转发算法

文章从节点间的联系情况出发,提出了一种基于节点接触频率和持续时间率的数据转发(contact frequency and time ratio-based data forwarding,CFTDF)算法。其主要思想是利用节点历史相遇信息来预测未来节点接触频率和持续时间率,以此定义节点间的活性,并根据相遇节点分别与目的节点之间活性值大小来决定数据转发节点的选择。仿真结果表明:与Epidemic算法相比,该文所提出的CFTDF算法明显地降低数据包的拷贝数目;与间接概率转发(probability-inferred forwarding,PIF)算法相比,CFTDF算法可减少数据包的传递延迟和数据包的拷贝数目。