基于友好社区的容迟网络路由算法

在容迟网络(delay tolerant networks,DTNs)中,由于节点间端到端连接的不稳定性,传统路由算法不再适合容迟网络。文章根据节点访问社区的历史信息定义节点的友好社区,并提出了一种基于友好社区的路由算法(friend community-based routing algorithm,FCR)。在该算法中,源节点首先将数据包传递给自身的友好社区访问接入点(access point,AP),然后源节点的友好社区AP选择本社区中与目的节点友好社区AP接触次数最多的节点作为中继点。从而数据包被快速地传递到目的节点的友好社区,并最终由目的节点的友好社区AP将数据包传递到目的节点。仿真实验结果表明,与著名的Epidemic、Label和SGBR算法相比,该算法在保证接近Epidemic算法达到最大传递率的情况下,仍然可以明显地节约网络拷贝数。     

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.     

无线多跳网络中基于网络编码的高效可靠组播路由算法

针对现有的多跳无线网络中基于网络编码的可靠组播算法,节点在数据恢复阶段存在冗余的控制开销和编码包的冗余传输问题,提出一种基于网络编码的高效可靠组播路由算法(high-efficiency reliable multicast routing algonthm based on network coding,HMNC).该算法通过采取在数据恢复阶段用组播树上游节点的反馈信息替代下游节点的冗余反馈信息以及新增节点缓存机制等措施达到减小网络控制开销和降低数据的平均恢复时延的目的.理论分析和仿真结果表明,与基于网络编码的可靠组播(network coding reliable multicast,NCRM)算法相比,HMNC算法在节点数据的平均恢复时延、网络控制开销等方面的性能均得到了提升.     

基于概率延迟的DTN路由算法的设计

为了提高容迟(DTN)的传输效率,同时减小网络延迟和网络开销,借鉴链路状态算法,使用Dijkstra计算路由,并充分考虑了传输延迟、节点之间的连接性和历史因素,提出了一种基于概率延迟的DTN路由算法PD.模拟实验结果表明,PD在传输延迟较大的网络环境下,性能优于其它同类算法.     

移动医疗大数据平台下节点和社区属性的社交网络转发机制

在移动互联网技术(3G、4G)的迅猛发展和移动设备大量普及的背景下,移动医疗的相关研究已在医疗卫生领域中得到广泛的应用和认可。然而,在医疗诊断过程中产生的大量数据信息,在进行消息的传输时会与有限的网络资源存在矛盾。因此,通过对移动医疗大数据平台进行研究,分析容迟网络中节点社区属性的特点,进而研究了当节点属于多个社交网络进行信息传递时,通过对社区关联度和节点社会可靠性的分析,选择合适的中继节点进行数据的转发,即提出了基于社区关联度和节点社会可靠性的数据转发机制。最后利用计算机模拟实验,结果显示本算法与传统的Epidemic算法和Label算法相比,传递率高于Label算法并且能明显的降低网络资源成本。     

传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询算法

针对感知数据固有的不确定性问题,研究了无线传感器网络中概率Skyline查询的处理与优化技术.首先分析了概率Skyline查询的性质,证明了概率Skyline查询的不可分解性,因而无法直接利用网内计算方法求解;进而提出了无线传感器网络中基于过滤的概率Skyline查询处理算法(filter basedprobabilisticSkylinequeryprocessingalgorithminWSN,FPSP).FPSP算法将感知数据划分为候选数据、相关数据和无关数据;只需要候选数据和相关数据即可求得概率Skyline查询结果,可以在传感器节点过滤无关数据以避免大量的数据网内传输.仿真实验结果表明,FPSP算法可以有效降低传感器节点的数据传输量,极大地延长了无线传感器网络的使用寿命.     

基于邻居表查询的ZigBee多播路由算法

由于ZigBee网络需要将信息以多播的方式进行传递,部分节点多次传输消耗大量能量,导致节点死亡,为缓解这个问题,提出了基于邻居表查询的ZigBee多播路由算法.该算法结合邻居表查询和ZigBee分布式地址分配特性,对ZigBee网络多播转发节点选择进行优化,使一个节点能给多个目的节点转发信息.仿真结果证明该算法减少了路由开销,节约了网络的能量,提高了网络的可靠性.     

基于链接时间的概率路由算法研究

针对容迟网络的相遇概率和拥塞控制提出两点改进:一是根据两节点间的历史链接信息计算平均链接间隔时间,从而获得准确的相遇概率;二是在消息转发过程中综合考虑相遇概率和链接几率,使报文既可快速传送至目标节点,又能减少拥塞的产生,从而提高网络性能。最后对文中提出的方案模拟仿真,并对结果进行比较分析,得出改进方案的可行性。     

一种有效的传感器网络区域查询算法

近年来,无线传感器网络基于事件查询的算法引起很多国内外学者的关注,也因而产生了不少的相关算法,它们大多主要体现在节点移动上。本文主要分析了现有的窗口查询算法的优缺点,针对当窗口中某个查询节点没有被收集而造成的空洞现象进行处理,以及在选择下一查询节点时考虑能量与距离的因素,提出新算法EQA(effective area query algorithm)。通过对算法进行仿真与分析,并与IWQE和ESA算法进行对比,结果显示新算法在网络耗能、查询质量、网络生命周期等方面都得到提高。     

基于中断概率和差分信道质量指示信息的头节点选择算法

针对蜂窝短距离通信系统中用户头节点的选择性问题,提出基于中断概率和差分信道质量指示信息的头节点选择算法.算法利用了指数分布的功率增益和条件概率选出中断概率较小的用户;结合了协作小区反馈的信道质量指示信息进行差分比较;选出了小区间干扰最小的用户.理论分析和仿真结果表明,算法所选用户中断概率小,且吞吐量增加.利用所提算法进行蜂窝短距离通信系统中用户头节点选择,能提升系统通信性能.     

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.     

一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法

为克服传统基于概率的路由协议因消息多次转发而导致的网络开销问题,该文在不需获知目的节点先验知识前提下,基于节点局部信息定义包含延迟度和有效性的节点社交尺度,提出了一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法。该算法通过自适应选择社交延迟度低节点作为消息中继节点,实现消息的局部快速转发;根据计算节点社交有效性实现消息转发队列的调度管理。实验结果表明:在保证消息投递成功率的前提下,提出的基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法有效降低了消息转发数和负载比率,从而降低网络开销。     

一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法

为克服传统基于概率的路由协议因消息多次转发而导致的网络开销问题,该文在不需获知目的节点先验知识前提下,基于节点局部信息定义包含延迟度和有效性的节点社交尺度,提出了一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法。该算法通过自适应选择社交延迟度低节点作为消息中继节点,实现消息的局部快速转发;根据计算节点社交有效性实现消息转发队列的调度管理。实验结果表明:在保证消息投递成功率的前提下,提出的基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法有效降低了消息转发数和负载比率,从而降低网络开销。     

4R-TPUT:结构化对等网络中的高效top-k查询算法

top-k查询要求查找出最符合需求的前k个结果,是对等网络中的重要数据处理技术。该文研究了结构化对等网络中数据在各节点上垂直划分的精确top-k查询处理,在3通信回合的三阶段阈值(TPUT)算法基础上提出了4回合阈值算法4R-TPUT。它由下界估计、剪枝和结果查找3个阶段组成,通过在TPUT的下界估计阶段增加一个通信回合来获取更多的数据信息以得到更准确的top-k下界估计和剪枝阈值,从而减少查询处理过程中的数据访问和传输量。实验表明:4R-TPUT相比于TPUT较大幅度降低了数据传输量,减小了查询响应时间,是一种更高效的top-k查询算法。     

基于能量区域代理机制的移动Sink路由算法

文章提出基于能量区域代理机制的移动Sink路由算法。该算法使用剩余能量扫描算法将系统划分为若干个能量相近的区域,再在每个能量区域内构建路由信息,根据已构建的路由信息选择代理节点作为能量区域内信息存储和与Sink通信的节点,根据代理节点的分布制定Sink最小移动路径策略。仿真实验表明,在网络中使用该算法可以使网络能量得到更均衡合理充分的利用,可以很好地延长网络寿命。     

联合分布算法对区块链分片的稳定性分析优化研究

在基于Hyperledger Fabric架构的区块链网络中,可以通过分片来提高吞吐量.在分片之前,需要预先评估每个委员会的失败概率,以获得更稳定的分片方案.本文提出了一种联合分布(JD)算法.首先,对于预分片方案中的节点,根据预分片方案中的委员会数量进行随机抽样,然后得到每个委员会中节点的超几何分布;其次,根据节点的超几何分布计算每个委员会中恶意节点的概率,并根据这些概率构建所有委员会的联合分布函数;最后,根据各委员会的联合分布函数,计算整个分片方案的失败概率和失败年数,实现区块链分片的稳定性评估.仿真结果表明,通过计算Wilson置信区间验证了计算失败概率的准确性,与RapidChain的分片稳定性分析算法和Hoeffding边界算法相比,联合分布(JD)算法可以更好地估计区块链分片的稳定性.     

基于层次模型的kNN查询处理算法

针对当前基于二级网络模型的数据流k-最近邻(kNN)查询中网络流量大、查询结点负载重的问题,提出了一种新的网络模型,将二级网络模型扩展到更通用的层次网络模型。该模型改进了查询算法,在远程节点与查询节点间布置多个中间节点,以处理数据,降低网络数据传输量,减小查询结点的负载。理论分析和数值实验表明新算法能取得较好的结果。     

一种基于贝叶斯网络的故障预测方法

为了研究故障在复杂工程系统中的传播机制,根据关键节点的状态异常信息预测系统发生故障的概率,提出一种基于贝叶斯网络的故障预测方法.根据工程系统自身固有的网络拓扑结构,构建了多层贝叶斯网络模型,利用定性趋势分析法将时间信息融入网络节点中,使得网络具有处理时序信息的能力,便于进行故障传播机理分析和故障预测.提出了基于元器件健康度的根节点故障概率确定方法,针对完备数据集和非完备数据集,选择不同的参数学习方法确定贝叶斯网络的条件概率表,采用多树传播算法进行联合概率推理,由系统根节点运行状态推测其余节点的故障概率.算法在Quanser三自由度四旋翼直升机上进行了仿真应用,结果验证了该方法的可行性和有效性.     

基于能量和距离的无线传感器网络路由协议

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)是一种新兴的传感器网络。Leach(Low energy adaptive clustering hierarchy)协议是WSNs中最流行的簇类协议之一,它通过概率模型选择簇头,并且周期性地改变簇头来实现最大化的网络覆盖率和网络寿命。本文通过网络中节点的能量和所处的地理位置信息,对Leach协议中节点成为簇头的概率公式进行修正,从而改进协议的簇头选择算法,平衡网络的能耗,达到延长无线传感器网络寿命的目的。基于NS2(Network Simulator Version 2)平台的实验结果证明,改进的Leach算法可以延长WSNs的寿命。     

动态分布式社团检测算法

针对手持设备网络,提出动态分布式社团检测算法。首先利用节点相遇历史数据计算累积相遇持续时间与相遇次数均值,并作为动态阈值确定节点朋友集合,然后构建本地关系图,最后对本地关系图进行多社团检测。仿真结果表明该算法能够反映节点间关系的变化,更适用于动态变化的移动容迟网络环境。