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。

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。

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。

时延容忍传感器网络中抗黑洞攻击的安全路由协议

时延容忍网络是一种在大部分时间内源节点和目的节点之间不存在端到端路径,而依靠存储转发机制实现异步通信的无线自组织网络。针对其黑洞攻击的问题,设计一种能够检测黑洞节点的安全路由协议。分析时延容忍传感器网络模型和黑洞攻击模型,给出基于传递证据的恶意节点检测方案,并将其与路由协议相融合。仿真结果表明,该协议可准确识别出恶意节点,并且在传感器网络环境中具有较好的路由性能。将安全路由协议应用于水下环境监测或城市交通控制等领域,可以避免其网络环境遭受恶意节点的攻击,保证网络的可靠性与稳定性。

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。

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。

DTN网络中ED算法的分析与改进

详细研究了延迟容忍网络(DTN)的一种确定性路由算法—ED(Earliest-Delivery),分析了其计算延时开销函数,并在此基础上充分考虑了传播延时、节点之间链路的连接规律,引入链路连接状态表来选取路由决策时刻,优化延时开销的计算。实验结果表明,改进后的ED算法可以有效地降低延时,提高路由成功率。

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。

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。

一种适用于DTN网络的新型拥塞控制策略

DTN网络具有间断连接特性,信息在传递过程中会经历长或不确定的时延,并且大部分时间不存在端到端的连接,因此普通的拥塞控制策略不能满足DTN网络的需求。文章提出一种基于消息权值和转发时延的拥塞控制策略WDCCS(message Weight and transfer Delay based Congestion Control Strategy)。WDCCS基于消息的传输成功率和传输代价计算消息的保存权值和转发时延。在拥塞发生时,通过对保存权值和转发时延的计算确定丢包策略和出包策略,提高整个网络的交付率并降低整个网络的传输延迟。仿真实验结果表明,在采用Epidemic路由环境下,与默认拥塞控制策略相比,WDCCS使整个网络交付率提升了17.8%,延迟降低了20.3%。

DTN中依据报文质量的拥塞控制策略

为了解决受限网络环境所带来的低的递交率的问题,DTN(Delay Tolerant Networks)通常采用多拷贝路由(multiple-copy routing)机制来实现报文的有效递交。但在实际情况下,网络中节点的缓存是受限的,当网络中的总报文数大于所有节点的缓存容量和时,网络就发生了拥塞。针对网络拥塞,通过计算节点缓存中的报文质量(Quality of Message)以确定报文丢弃的优先级,合理地丢弃报文控制拥塞。仿真结果显示与其他拥塞控制策略相比,该路由策略能得到更好的网络性能。

车载自组织网络路由协议及研究进展

近年来,车载自组织网络(VANET)快速发展,路由协议的准确分类归纳和对比分析对未来研究有重要的意义。针对VANET中路由协议归类分析不完善和未来发展趋势进行综述,依次从基于拓扑、地理和混合路由等方面进行分类归纳,着重介绍了一些经典的地理路由协议并对其特点和性能进行分析,提出了优缺点和改进意见。重点分析地理路由中未来研究热点的延时容忍路由(DTN)和机会路由协议,提出了VANET路由所面临的主要挑战和潜在的机遇,并指出明确的研究路径。

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。

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。

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。

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。

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,并提出3种关于节点未来邻居变化率的预测方法;然后提出一种基于节点邻居变化率预测的数据转发算法(a node neighbor change ratio prediction-based data forwarding algorithm,NC-based),其主要思想是根据预测的节点邻居变化率来度量节点传播消息能力。仿真结果表明:与现有数据转发算法相比,NC-based算法在保证传输成功率的情况下,能大幅降低网络开销;当时间窗口大小取值为节点接触的平均时间时,NC-based算法整体性能达到最优。

一种车辆网络场景下的机会式路由

文中在分析车辆移动的规律性和车辆在路网中非均匀分布特点的基础上,提出了车辆网络场景下的机会式路由VNS-OR。通过路段延时估计,为消息在源位置至目的位置确定最短延时传输路径。按该路径传输时,在节点密集分布路段采用多跳转发,在节点稀疏分布路段采用携带转发的路由策略。实验表明,VNS-OR路由可以满足车辆网络场景下时延容忍数据的传输需要。

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。

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。