延时容忍网络中基于热点区域间节点流数据传输方案

提出了一种热点区域间节点流传输算法,在该算法中,将节点频繁访问的区域作为热点区域并以热点区域为中心将整个网络环境划分为若干块。节点在热点之间携带数据进行转发从而提高了空闲节点的利用率。最后分析了该路由算法与传统的延时容忍网络路由算法在各方面的性能表现,证明了所提出算法的高效性。

延时容忍网络中基于内容的信息传播机制研究

延时容忍网络(Delay-tolerant Network)是一种实用的受限网络模型,它具有延迟长、网络分割、节点能力受限等特点。在这种网络环境下,由于网络拓扑不断变化,节点间端到端的通信路径并不存在,传统的路由协议无法有效的运作。针对延时容忍网络的特点,提出了一种基于内容的信息传播机制。在该机制中,每个节点根据相遇历史信息决定是否对所获得的信息进行转发。实验结果表明,该信息传播机制在通信延迟和信息开销方面,较传统OCBD协议和Epidemic协议有所提升。

用于延时可容忍网络的增强型MED路由算法

最小预期时延(MED)是一种典型的延时可容忍网络(DTN)路由算法,其现有的改进算法MED-PC能有效地提升性能,但后者事实上加强了节点先验知识假设,缩小了应用范围,并引入过大的计算开销。该文针对以上问题,提出了一种新的改进算法——AMED。实验表明,AMED在维持前提假设不变的情况下,取得和MED-PC相当并明显优于MED的性能,而计算量和MED相当,明显小于MED-PC。

基于转发概率的时延容忍网络路由

针对延时容忍网络(Delay-tolerant Networks,DTNs)的数据传输问题,提出基于转发概率的时延容忍网络路由(Forwarding-probability DTN Routing,FPDR)。FPDR路由引用机会路由的思想,传递数据。先通过推导一跳邻居节点和二跳邻居节点的转发概率,然后,再依据节点的转发概率选择下一跳转发节点,进而减少数据包被转发的次数,提高数据包传递率。仿真结果表明,提出的FPDR路由有效地提高了数据包传递率,并减少了数据包被转发的次数。

水声通信网络介质访问控制协议的设计与仿真

采用OPNET平台对水声通信网络节点模型与介质访问控制协议进行了设计与实现,并重点研究建立了基于忙时间改进网络分配向量帧冲突处理机制的水声通信网络协议——UMACAW。同时建立并测试了包含1个主节点与4个传感器节点的水声通信网络。仿真结果表明,MAC层采用UMACAW协议能更好地克服冲突,减少节点间端对端传输延时,从而获得更高水声通信网络的吞吐量。

流星余迹通信网络的路由算法

流星余迹通信是一种重要的应急通信方式。其通信网络具有传输延时长和链路间歇中断的特点,适用于这种特殊网络的路由算法具有明显的针对性,有待深入研究。文中在研究流星余迹网络拓扑结构的基础上,基于OPNET仿真软件构建流星余迹组网模型,结合适用于DTN(Delay Tolerant Network)网络的ED(Earliest Delivery)算法和EDLQ(Earliest Delivery with Local Queue)算法的特点,分析通信时延模型,提出一种改进的OED(Optimistic Earliest Delivery)算法。基于已建立的模型对数据传输成功率和网络吞吐量进行仿真。仿真结果表明,OED算法在组网网络的数据吞吐量和数据传输成功率方面优于ED算法和EDLQ算法,能够避免因队列溢出导致的数据包丢失;通过增大节点容量,OED算法的数据通过率相对于ED算法和EDLQ算法分别提升了20%和8%;路由算法的选择不影响流星余迹节点间链路的平均持续时间和平均中断等待时间。OED算法在流星余迹网络中具有较强的适应性,能够为流星余迹组网的建设提供参考。

基于GEO通信卫星的低轨航天器数据通信协议研究

在分析传统低轨航天器数据传输方式的基础上,提出了一种基于地球静止轨道(GEO)通信卫星数据传输的网络结构及相应的双协议栈设计。该网络结构根据低轨航天器特点及双层卫星网络的优势,在低轨航天器上设计双协议栈,即低轨航天器与地面站之间的链路使用空间通信协议标准-传输协议(SCPS-TP),低轨航天器与通信卫星之间的链路使用利克里德传输协议(LTP)。同时,整个网络中实现两个协议转换网关,即低轨航天器网关实现SCPS-TP协议与LTP协议之间的转换,地面网关实现SCPS-TP协议与传输控制协议(TCP)协议之间的转换。仿真结果表明:低轨航天器采取双协议栈(SCPS-TP/LTP)的传输速率优于单一采取TCP协议,可为低轨航天器的数据传输任务应用提供技术基础。

移动传感网中基于本地信息的机会路由策略

在考虑节点信道质量、移动方向和速率、剩余能耗等本地信息的基础上,在移动传感网中提出了基于本地信息的机会路由策略(OR-LI)。该策略采用能在一定程度上反映信道质量的接收信号强度指示值对数-常态分布模型建立节点机会概率值;引入移动速率和方向反映节点的移动性;使用节点的剩余能耗反映节点的剩余使用寿命,实现机会路由,并通过候选节点的优选序号来确定候选点的侦听转发时间以避免报文重发。与机会路由策略ExOR和OB比,新策略更适合移动传感网,具有传输有效性高、能耗低等优点。

基于博弈的DTMSN路由选择和信任决策

针对延时容忍移动传感器网络中节点自私性检测存在未考虑节点由于自身问题不能转发数据而引起信誉值计算不精确和重传数据造成能量浪费的问题,通过引入剩余能量和能否进行数据转发的两个概念,结合相应的惩罚机制,进一步提高了延时容忍移动传感器网络中节点自私性检查的准确度,同时可以延长网络的生存时间。对于现有延时容忍移动传感器网络中缺乏相应的激励机制,引入博弈的思想,通过理论证明,在条件允许的情况下节点会选择合作的行为,从而增加节点主动转发数据的积极性,提高网络的投递成功率,减少网络开销。