马尔科夫决策过程在多路径冗余传输调度算法中的应用

传统网络终端设备通常以单路径连接网络,因此在路径发生异常时通常严重影响数据传输质量.随着重叠网络和异构多接入网络的发展,多路径传输逐渐成为可能.多路径传输中数据发送端的多路径调度算法是研究多路径传输的核心问题.本文提出了一种基于马尔科夫决策过程的多路径冗余传输调度算法,通过分阶段采用稳态马尔科夫策略并对关键数据进行冗余传输,实现了实时性要求较高的数据传输,提高了数据传输可靠性.仿真实验表明当路径传输质量发生改变时,该调度算法能够正确感知并将数据更多的调度到传输质量较好的路径上,有效降低路径质量变差时对传输的影响.该算法可应用于音、视频等实时业务中,能够有效提高用户使用体验.

一种动态多路径冗余的网络传输架构的研究

提出一种动态多路径冗余的网络传输架构。该传输架构使用移动目标防御、数据冗余编码、多路径传输控制协议等理念和技术,应用层实现并提升传输的可靠性和完整性,给网络传输带来容错容侵能力。其中,由纠删码技术所带来的冗余性,使用RS编码为传输的数据文件单元进行冗余编码处理,使得网络传输可验证、可恢复;由多路径技术所带来的异构性,对数据文件进行分块传输,且传输内容彼此异构,使得多个数据流在公共网络中表现为相互独立,加大被攻击者识别的难度;由地址跳变技术所带来的动态性和随机性,能够有效抵御基于网络资源标识的扫描攻击。该网络传输架构能够有效防御恶意嗅探、窃听、中间人攻击和重放攻击,能够有效防止数据文件传输被恶意阻断、篡改。同时,传输架构具备一定的网络安全态势感知能力。理论分析了使用该拟态传输架构能够带来的传输安全性提升,评估了各种攻击模式下的攻击成功率,并设计了一系列实验,最终得出结论:在带来5%～14%的传输时间开销的情况下,能够提高传输可靠性27%～40%。

一种基于冗余策略的多路径可靠传输新方法

在分布较为密集的无线传感器网络中,数据传输过程会产生大量的冲突问题,冲突会造成传输数据的丢失和传输时延的增大。多路径数据传输方法可以有效地减少冲突造成的数据丢失和传输时延较大问题。为此,提出了基于冗余策略的并发编织多路径可靠传输方法。该方法采用冗余策略,先对WSN进行层次分簇,然后传感器节点将采集到的数据信息发送至簇头节点,最后簇头节点将数据包分组并拷贝后通过编织多路径动态路径方式转发至汇聚节点。该方法建立在层次分簇完成后的网络拓扑结构上。大量的与现有多路径传输方法的对比分析实验测试结果表明,所提方法能有效地减少数据丢包率,减少传输时延,增加网络生命周期等,这对无线传感器网络数据的可靠传输有较大的实用价值。

无线多媒体传感器网络能量敏感多路径路由

针对节点能量分布不均匀的无线多媒体传感器网络中大数据量传输问题,提出一种无线多媒体传感器网络能量敏感多路径路由算法EACM。该算法通过平衡路由节点间剩余能量差异,调节多路径聚集程度来均衡网络能耗减少数据包在路径上的延迟。仿真结果表明EACM算法能有效地延长网络生存期,减少数据包在路径上的时延。

多路径网络编码的传输可靠性提高策略

为了提高无线传感器网络的传输可靠性,提出在中间节点选择性编码的多路径传输策略.该策略建立从源节点到汇聚节点的相交多路径,并在源节点对数据包进行编码后沿多路径传输,中间节点接收并转发编码包.如果中间节点是簇首节点,则需对数据包重新编码后再发送给下一跳节点.解析计算了路径的传输可靠性和标准化能耗,并对所提传输策略下的网络传输可靠性和能耗进行仿真.结果表明,所提策略使得网络的传输可靠性有所提高,而且能量有效性得到大幅改善.

G3i仪器多路径传输功能在施工中的应用

G3i仪器主程序升级至5.016版本后增加了多路径传输功能,其中包括增强的蛇形排列以实现冗余排列、二级排列、简化的交叉站跨站(Rptr FTU)设置。多路径传输功能在山地施工中的应用,使排列的布设、查线、采集中断线的恢复等环节更加简易灵活,减少了因为排列故障造成的停机时间,大大提高了工作效率。本文以某山地三维采集项目为例,介绍多路径传输设置方法及其应用实例。

WSN中一种基于多路径的分布式TCP缓存算法

研究了现有几种重要的传感器网络传输层协议,原有基于单一路径的分布式TCP缓存算法在路径上某节点消亡后工作效率较差。在单一路径算法的基础上,利用网络层的多路径路由算法以及传输层的分布式TCP缓存算法来增强传输可靠性。仿真结果显示,算法在端到端时延方面提高了原有算法的性能,另外能够平均分配中间节点的负载而达到节省能量的目的,这样有助于延长整个网络的生存期。

一种新的无线传感器网络传输机制——RNTA算法的研究与仿真

针对无线传感器网络体积小与能量受限的特点,该文提出了一种新的传输机制—RNTA算法,即将无线传感器网络中的部分冗余节点组成中继树,并利用该树作为网络内信息传输的代理,完成了信息从簇头到基站的传输,达到了节省正常节点和簇头能量的目的。仿真结果表明:该机制可以有效提高网络的生命周期。

基于超宽带集中管控机制的物联网数据传输算法

针对当前物联网数据传输算法存在链路稳定性差、传输性能不高等不足,提出了一种基于超宽带集中管控机制的物联网数据传输算法(Data Transmission algorithm of IOT based on UWB centralized control mechanism,UWB-CC算法)。首先,通过能量冗余机制对网络节点进行初次筛选,并采用能量最优原则进行区域划分,实现物联网数据的分区传输及性能维护;随后,考虑到传统算法难以实现区域节点更新的不足,通过节点能力阈值筛选方法,实现对区域节点-普通物联网节点的次区域组网,提高普通物联网节点的数据上传能力,降低分割节点(PartitionNode,PN节点)因故障而导致区域上传瘫痪的概率;最后,采取综合评估分割节点性能与区域传输性能的方式,对中继传输节点进行优选,从而提高链路传输能力,减少链路抖动对传输性能的不利影响,能够同时实现带宽管控及区域分割-固定-链路稳定的一体化集中管控。仿真实验表明:与当前常用的区域流量汇聚上传算法(Upload algorithm for regional traffic aggregation,RTA算法)及成型度汇聚分割传输算法(Segmentation andtransmission algorithm based on degree of convergence,STDC算法)相比,本文算法具备更高的汇聚带宽与信道容量,以及更低的传输抖动率。

命名数据网络中的一种冗余控制策略

命名数据网络(named data networking,NDN)作为一种新型网络架构,支持多路径转发和网内缓存,使得网络中存在大量冗余数据,会大大增加拥塞可能性。为解决上述问题,以减少兴趣包和数据包的转发数量为出发点,提出了基于扩展链路状态通告(extended link state advertisements,ELSA)的冗余控制算法(ELSA-based redundant control,ELSA-RC)。该算法一方面在路由节点新添一个跳数数据库(hop DB)来保存兴趣包的最新跳数,并通过发送ELSA以增强邻居节点的hop DB更新,从而降低兴趣包转发深度;另一方面,基于待定请求表的接口信息和收到的ELSA消息来阻止重复数据包的返回。基于ndn SIM的仿真结果表明,相较传统NDN,采用ELSARC后兴趣包和数据包的传输数量分别减少了约15%和26%,平均时延减少了约14%。因此,使用ELSA-RC能显著减少兴趣包和数据包在网络中的无效扩散和重复传输,同时还能降低网络时延,使NDN性能得到提高。

一种能量高效的线性传感器网络多信道MAC协议

线性传感器网络(LSN,linear sensor network)中的传感器节点因监测区域的线性拓扑而呈线性部署。目前用于LSN的基于占空比和流水线调度(DCPF,duty-cycling and pipelined-forwarding)的介质访问控制(MAC,medium access control)协议虽然能缩减数据包的传播时延并降低网络能耗,但还存在数据包传输时的竞争、干扰以及能量空洞问题。为此,针对LSN提出基于多信道和冗余节点部署的改进型DCPF协议。基于OPNET的仿真结果表明,相较于现有协议,所提协议在能量使用效率、包到达率、吞吐率、包传输时延等方面具有更好的表现。

多接入、无线、有线融合架构演进及流量调度机制

3GPP 5G网络架构在3GPP Rel-16版本定义了无线有线融合架构,即固移融合网络架构,并重点研究此融合架构下的多个价值场景。其中,有线与无线混合接入场景备受关注,同时3GPP标准定义了此场景下的多接入流量调度机制。对此进行了详细论述,包括基本的多接入流量调度机制、增强5G-Adanced网络支持UDP业务流和以太业务流的包粒度分流机制以及新的冗余传输模式,并扩展4G和5G互通场景以支持3GPP接入5GC和非3GPP接入EPC的混合网络流量调度。

一种无线传感器网络安全方案

提出了一种无线传感器网络安全方案。它不但提供了一般的安全手段,还支持网内安全处理以延长网络生命期以及概率性多路径冗余传输来识别恶意节点。

无线传感器网络安全方案研究

本文分析了WSN的安全问题,提出了一种新的WSN安全方案。此方案在网络初始化时采用预分配密钥方法来建立网络安全体系,减少通信开销,在网络运行时采用基于能量的动态分簇算法维护网络安全,优化网络生命周期。并且在这个基础上,提出了一种基于能量的多路径冗余传输来识别恶意节点。