延迟容忍网络的安全网络编码方案

当前针对污染攻击的解决方案需要公钥基础设施支持,但这对于移动Ad hoc网络而言并不可取,因此提出了无需公钥基础设施的网络编码方案。所提方案允许数据包相互验证,从而使中间节点可判断这些包是否可以未经源验证即可共同编码。分析和比较了其他签名方案,表明无需公钥的网络编码签名功能足以防止污染攻击。

基于网络编码的空间DTN中CGR改进算法

随着空间通信技术的发展,卫星节点的增多,以及容延迟容中断通信需求的不断提高,空间DTN(Delay Tolerant Network,容延迟网络)环境中各通信节点间的路由技术日益重要,相继出现了多种适用于DTN的路由技术。基于空间DTN的结构与特点,对CGR(Contact Graph Routing,接触图路由)算法以及基于编码的路由算法进行了分析比较,然后针对空间DTN中CGR算法的缺点和不足,研究提出了基于NC(Network Coding,网络编码)的空间DTN中的CGR改进算法(NC-CGR),并通过仿真实验平台对算法性能进行了分析评估。仿真结果表明,相比于CGR算法,NC-CGR算法在链路传输时延、传输包裹数目、中继缓存大小、链路丢包率等不同条件下的适应性方面均表现出较大优势,更适用于具有复杂拓扑、带宽受限、高动态特性的空间DTN环境。

基于网络编码的空间DTN LTP协议改进

随着空间通信技术与应用的不断发展,空间DTN(Delay Tolerant Network,容延迟网络)中节点之间数据传输的重要性日益明显。针对空间DTN的可靠信息传输需求,首先介绍了空间DTN的特点及信息传输协议体系,并对LTP(Licklidcr Transmission Protocol,立克里德传输协议)进行了重点分析。然后针对空间DTN中LTP协议的缺点和不足,研究提出了基于网络编码的空间DTN LTP传输协议改进策略——NC-LTP协议,并通过数学仿真对算法性能进行了分析评估。仿真结果表明,相比于LTP协议,NC-LTP协议在不同信道传输时延、不同丢包率等条件下的适应性方面表现出较大的优势,因此NC-LTP协议更适用于具有高动态特性、高信道误码率、带宽受限的空间DTN环境。

DTN Web服务器基于自适应控制的成比例延迟区分服务

DTN网络的出现为未来的Internet应用提供了一种全新的平台,在DTN网络上部署支持服务区分服务的Web服务器方面的研究仍为空白。首先设计了一种支持区分服务的DTN Web服务器,并在其上实现了基于自适应控制的成比例延迟区分服务。自适应控制器根据预设的延迟区分参数,通过动态计算并调节各个客户类别的服务线程数目,可保证DTN Web服务器上高优先级客户具有较低的平均连接延迟而各个客户类别的平均延迟比保持不变。仿真结果表明,在动态变化的负载、不同的负载分布以及变化的参考输入之下,控制器作用下的DTN Web服务器都能可靠地提供成比例延迟区分服务。

节点缓冲区大小对城市部署的DTN网络的影响分析

容延迟网络DTN(Delay Tolerant Networks)在基于城市部署下具有区域密度差别大,局部节点聚集停顿时间较长的特征,节点缓存大小对数据投递率具有较大的影响。文章利用工作日模型WDM(Working Day Movement)设置趋向于真实城市的场景,分析Prophet路由算法与Direct Delivery路由算法对移动节点的影响。实验结果表明,Prophet路由性能明显优于Direct Delivery路由性能,数据包大小在500k^1M的基础上,节点缓存在10M左右,DTN网络投递率与数据包时延均值获得最优效果。

基于Merkle可信树的DTN网络分片认证研究

DTN网络的工作环境决定了传统的安全认证机制无法使用,现有的认证算法存在着持续时间过长,对DTN网络的存储与通信资源占用过大、使用条件苛刻等诸多缺陷。文章主要以Merkle可信树为基础,通过研究DTN(Delay/Disrupted Tolerant Networks,容断容延迟网络)中的安全分片认证机制,结合身份认证机制,设计了一套适用于DTN网络的分片认证算法。该算法在性能表现上优于现有算法,具有较高的实用价值。

资源受限DTN网络中的高效数据传输机制

实际的DTN网络中,如何有效利用有限的节点资源进行高效的数据传输是一个重要课题。提出了资源受限DTN网络中的一种高效数据传输机制BAR,不仅利用节点的相遇概率信息来提高中继的方向性,而且利用当前缓存信息来提高资源利用效率。在DTN专用仿真平台"the one"上比较BAR算法和现有的几种传输算法的传输性能。结果表明在资源受限的DTN环境中,BAR在投递率、传输延迟和资源消耗方面都明显优于现有的几种算法。

喷泉编码在DTN网络中的应用研究

DTN(Delay and Disruption Tolerant Networks)的间歇连通性以及数据包易丢失的特性给数据传输带来了很大挑战。针对这一问题,大量的研究表明[1-3]在DTN中使用网络编码能有效提升其数据传输能力,但网络编码的使用又会带来较高的复杂度和较大的编码时延,以及更高的能量消耗。指出将喷泉码应用于DTN网络可以有效克服上述问题,并对目前喷泉码在DTN网络的研究现状做了分析与总结。

一种适应卫星网络的DTN分组路由策略

在空间延迟容忍网络(DTN)中,由于卫星节点运行轨道的限制,造成节点运动并不具有典型随机性。节点间历史接触时间的长短和未来接触的概率往往存在正相关,并且根据卫星运行轨道的异同,接触的可能也存在较大差异。针对以上特点,结合现有DTN路由算法的优势,设计了一种基于历史信息统计的DTN分组路由策略,通过将卫星节点按运行轨道分组,并结合历史接触时长计算接触概率,以适应卫星网络节点运动场景,使接触概率预测更加准确,进而提高消息下一跳选择的准确性。仿真结果表明,该路由策略与现有路由算法相比,具有较低的缓存消耗,并有较高的消息投递率和较优的投递时延。

简析DTN网络与传统网络的区别

DTN(容迟网络)是一种新型的网络体系结构,这种网络结构为很多面临挑战的网络(比如星际网络、传感器网络、陆地移动网络等)提供了互操作性。容迟网络没有稳定的端到端的传输路径,而且具有高延迟和频繁中断的特点,当前的Internet体系结构和网络协议无法适用于这样的网络,需要提出新的体系结构和协议来解决容迟网络的问题。

面向边远地区内容分发的DTN密钥管理方案

边远地区内容分发系统由卫星及便携终端混合网络组成,针对其中的特殊DTN环境,以及现有密钥管理方案不适用的问题,提出了一种新的密钥管理方案。利用系统中卫星网络接收服务器为用户颁发数字身份证,用户产生密钥对并将其与数字身份证绑定产生盲数字身份证,从而进行身份验证及公钥获取。在验证数据中加入密钥生存期,实现了用户密钥定期更新并且可以防止对公钥获取进行的重放攻击。分析了该方案的安全性并与其他方案进行了对比,分析表明该方案达到了安全性需求并适用于卫星及便携终端混合网络内容分发的DTN。

深空通信DTN应用研究

容延迟网络(DTN)体系结构依靠一种新的严格的框架,能够集成深空环境异构网络技术,为解决深空通信面临的许多重要问题提供了有效解决途径。分析了未来深空通信网络面临的难题;阐述了深空通信网络协议的研究现状;深入剖析了DTN体系结构,并从研究和项目两个层面详细介绍了深空通信DTN研究进展;讨论了深空通信中应用DTN的一些关键技术问题,并分析了DTN在我国未来深空测控通信的应用前景。

一种基于DTN的震后救援路由新策略

地震灾害发生以后,原有电力系统和通讯设施不能够正常运行,使得搜救人员携带的无线通讯节点设备组成的DTN(Delay Tolerance Network)成为了搜救服务网络的重要组成部分。搜救信息是否能够第一时间传送到数据中心尤为重要,分析了震后救援特性需求,设计了地震救援系统模型,综合考虑搜救网络节点间的时间距和数据信息的权重优先级提出了一种适宜于震后救援的路由新策略,通过实验仿真验证了新策略的实用性,为我国地震震后救援提供参考。

移动传感器网络中基于概率分布的动态的低冗余路由算法

受到节点移动、有限的存储空间及能量等因素的影响,容延迟移动传感器网络在将数据汇聚至Sink过程中伴随着较高的丢包率与数据冗余,传统的确定性路由机制难以应用。对此,利用节点在一定数量时间槽内与Sink点连通的概率分布,提出了一种动态的、分布式的路由算法。该算法充分利用了节点的移动性,使网络在保持低冗余的同时,具有较高的数据送达率。实验结果表明,在节点数多、移动速度快、节点传输距离大的网络中,该算法更具优势。

DTN技术在舰艇编队通信中的应用研究

提出了在基于异构多子网互联和通信链路频繁中断的舰艇编队网络传输系统中,使用容迟/容中断网络技术构建DTN网络覆盖层,阐述了DTN网络架构下的编队网络数据传输机制。结合舰艇编队通信网络的特点,提出了适合编队网络信息传输的存储-携带-转发模式。仿真结果表明,与传统网络路由机制相比,DTN网络架构可以有效地提高网络的递交率和数据包的传输延时,有效地缓解舰艇编队网络环境下通信效率低下的问题。

SocialRank:DTN环境中具有社会特性的转发策略

随着移动设备与无线网络技术发展,延迟容忍网络(DTN)被研究者广泛关注.由于端到端网络无法持续连通,因此传统无线路由已经不适用于DTN环境.很多研究表明,无线网络手持设备由人类携带,因此移动时具有社会学特性,也被称之为社会网络.社会网络路由被许多学者提出、改进并证明其具有良好特性及实用性.提出一种SocialRank算法,使其适用于DTN环境并具有社会学特性,提高社会网络中信息交付率以及减少信息转发延时.仿真实验表明SocialRank具有优异的交付率以及最低的延时,并且可以使用较少的节点进行中介转发,减少了网络负载.

移动社会网络中社会性路由算法研究

结合社会网络的"小世界"特性,利用社会网络指标中心度,提出一种基于中心度的副本控制路由(CRCR)算法。算法中,路由分为社区内和社区间两种情况,消息在社区内传输时,将消息限制在社区内;消息在社区间传输时,利用中心度效用值衡量节点的活跃度,增加消息到达目的节点的速度。仿真结果表明,CRCR算法与经典机会路由算法相比,具有较高的消息投递率、较小的网络开销和平均传输时延。

IDRP:行星际DTN路由协议

为解决星际网络场景下的数据传输问题,提出了一种星际容延迟网络路由协议:利用节点的历史连接信息来预测该节点与其各个邻居节点的连接恢复时间;当两个位于同一个域的节点互相连接时,交换彼此的连接时间预测表,并据此决定是否需要使用对方作为中继节点;深空节点的存储资源常常受限,在进行路由选择时将节点的存储区消耗情况也纳入决策。使用NS2进行地-火通信场景仿真,使用一种改进的泛洪路由和一种仅选择网关节点作为下一跳选择的路由策略作对比。仿真结果表明相比其他两种协议,提高了14%的投递成功率并减少了50%的平均传输延迟,并更有效的利用了节点存储资源。

DTN中基于时间因素的拥塞感知路由算法

为了解决散发等待路由算法中,中继节点的选择存在盲目性的问题,提出一种基于时间因素的拥塞感知路由算法CARA。该算法考虑时间因素对转发概率的影响,改进Prophet算法中的转发概率。根据改进的转发概率选择中继节点,动态分配报文转发数目,并以拥塞感知自适应的方式实现拥塞控制的优化。仿真结果表明,CARA算法和网络投递率及延迟表现最好的CS-DTN算法相比,投递率提高了10.21%,延迟降低了7.05%,同网络开销表现最好的BSW算法相比,开销降低了8.16%。

基于位置预测的社会性DTN路由算法

针对延迟容忍网络数据传输成功率低、延迟较大,提出一种基于节点位置预测的社会性DTN路由LPSN(Location Prediction and Social Network based routing)。该算法根据节点的介数中心性和节点间的相似性来衡量节点的社会特性,结合节点的历史轨迹和当前位置,运用Markov模型对节点的下一个位置进行预测,综合分析确定更优的转发节点再进行数据传输。仿真结果表明,相比现有的路由算法SimBet和Prophet,LPSN算法在传输成功率、开销比上有较大提升。