基于网关信息素更新的MANET接入Internet开销控制方法

寻找可用网关是MANET接入Internet过程中产生开销最大的一个环节.为了有效控制接入过程中的路由开销,根据蚂蚁寻径与移动节点寻找网关的相似性,提出了一种基于网关信息素更新的接入网络开销控制算法.该算法模仿蚁群算法中信息素更新方式,运用路由应答报文中携带的信息对网关信息素进行更新.节点在寻路时根据路径上的信息素浓度、链路带宽和时延等参数计算转发概率并进行转发.通过运用NS2.29对该算法进行仿真,结果表明该算法虽然平均端到端时延略有增加,但是有效地减少了归一化路由开销,并提高了分组投递率,验证了算法的有效性.

MANETs面向稳定性的自适应路由开销控制算法

为了在节点频繁移动的MANETs网络环境中发现和建立具有较长维持时间的路由,以增强路由的可用性和数据传输的连续性,面向稳定性的路由算法需要中间节点转发更多的RREQ分组,但这会造成路由开销显著增加。为此,提出了一种面向稳定性的自适应路由开销控制算法。算法使用策略型博弈对RREQ转发过程进行建模,利用该博弈存在的混合策略纳什均衡计算RREQ的转发概率,实现RREQ的概率转发。仿真结果表明,提出的面向稳定性的自适应路由开销控制算法不仅保证了路由的稳定性和分组递交率,而且有效地减少了路由开销和传输延迟。

无线自组织网络路由开销控制的混合策略博弈

为了在无线自组织网络中建立可用性和连续性更高的路由,路由发现过程中需要重复广播更多的路由请求(PREQ)分组,从而造成路由开销的明显增加,并严重制约了网络的可扩展性.针对以上问题,利用混合策略博弈对PREQ分组的转发过程进行建模,提出了一种基于混合策略博弈的路由开销控制算法,该算法在收到同一PREQ广播的邻居节点间进行博弈并由此决定各自转发PREQ的概率,在满足概率的情况下才可以继续广播收到的PREQ.仿真结果表明,提出的算法能够显著地减少路由开销,同时提高网络的整体性能.

基于激活函数普适性的农村公路施工开销控制

农村公路施工建设是建设社会主义新农村的重要项目,农村公路工程影响因子复杂,对工程造价运算法开销控制估计困难。提出一种基于激活函数普适性分析的农村公路工程开销控制算法。根据农村公路工程项目成本降低额进行成本特征方程定义,对公路施工过程中的标价、税金、利润、实时市场耗材价格、以及农户占地赔偿等关系纳入影响因子考虑。使用一个激活函数进行性能激活,加入自由权值矩阵,实现对农村公路施工阶段中工程造价的准确控制,降低成本,提高施工效率。仿真实验表明,采用该算法进行农村公路建设工程造价和开销预算控制,工程造价估计精度高,普适性好。

一种基于预测的运行时验证开销控制方法

针对运行时验证中,监控模块对软件系统运行效率产生影响的问题,提出一种基于预测的控制运行时验证开销的方法。该方法主要是通过建立马尔可夫链(Markov Chain)和隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)对软件行为进行有限步的预测,并判断被验证的性质约束被违反的风险,依此对软件监控行为进行调整,从而实现将运行时验证所产生的额外开销控制在一定范围内的目标。这种方法能够有效地控制监控开销,但仍然需要进一步的研究。

基于Ad Hoc网络路由协议的控制开销研究

对Ad Hoc网络路由协议的控制开销进行了系统而深入的研究。在分析了路由开销机制的基础上,对几种典型的开销优化方法和策略进行了研究和总结,并通过仿真研究了MAC协议对路由开销的影响,以及节点密度、业务流量和移动性等网络环境因素对路由开销的影响。

移动Ad hoc网络路由维护方式与控制信息开销

在移动Ad hoc网络中,节点的移动通常会导致通信链路的断开。为降低断路对通信质量的影响,保存备用路由是有效的方案之一。但维护备用路由同时也增加了其控制信息开销,占用一定的带宽并消耗有限的能源。分析了几种路由备份的方式,以仿真比较其控制信息开销,并给出其适用范围。

Ad-hoc网络中一种低控制开销的多信道MAC协议

针对Ad-hoc网络中多信道MAC机制引起的控制信道瓶颈问题和隐终端问题,该文提出一种低控制开销MAC协议(LCO-MAC)。与基于信道使用表一类的MAC机制不同,LCO-MAC参考Meshhadany提出的RTS/CTS(Request To Send/Clear To Send)信道分配机制,将数据信道映射为帧中时隙,但不同的是LCO-MAC不限制RTS的发送时间,且一旦申请信道后即可发送数据。仿真结果表明,LCO-MAC无需传输太多的控制信息用于预约信道,有效缓解了控制信道瓶颈问题和多信道隐终端问题,网络吞吐量也得到明显提升。

一种控制消息广播与合并策略的低开销路由算法

针对现有基于社区的机会社会网络多副本消息传输机制中网络控制开销较大和网络资源浪费的问题,提出了一种基于广播策略的机会社会网络低开销路由算法。该算法采用了“ACK消息快速产生机制”和“控制消息合并机制”两种新机制,能够有效减少网络中数据消息副本不必要的转发次数和降低网络控制开销。理论分析和仿真验证表明,相较于现有的基于社区的消息机会传输路由算法和基于重叠社区的消息机会转发路由算法,所提算法能有效减少网络控制开销和节省网络资源。

基于消息聚合的RPL协议控制开销精简算法

针对当前低功耗有损网络LLN(Low power and Lossy Networks)路由协议RPL(Routing Protocol for LLN)在组网时存在冗余控制开销的问题,提出一种聚合目的地通告对象确认消息DAO-ACK(Destination Advertisement Object Acknowledgement)的算法,在不影响节点入网效果和性能的前提下,让根节点通过“多收一回”的方式,为来自不同节点的多个入网申请消息的回复一个包含多个目的地的DAO-ACK消息,从而减少DAO-ACK消息数量。仿真结果表明,所提新算法的DAO-ACK控制消息数量和控制开销均降低了50%以上。

运行时验证中的减少监控开销方法研究

运行时验证中的一个重要研究内容就是减少监控开销,以达到运行时开销对系统影响最小化的目标。总结了近年来运行时验证中减少监控开销技术的研究发展,首先介绍了运行时开销控制的研究现状;然后详细介绍了运行时开销减少的具体方法;最后分析了运行时开销控制技术面临的主要挑战,并对该领域未来的研究方向进行了展望。

基于单向链路的低开销Ad Hoc路由策略

对多类点Adhoc网络及网络中出现的单向链路问题进行了研究,设计出一种基于单向链路的Adhoc路由策略,通过检测并使用单向链路可提高网络的连通性能,同时可采取措施降低控制开销.仿真分析结果表明,该路由策略在控制开销方面优于传统路由机制,而路由成功率和吞吐量性能降低很小.

一种能量有效面向应用的控制帧方法

本文提出了一种自适应控制帧方法,该方法主要研究服务质量(QoS)、动态流量负载下碰撞和控制开销之间的均衡关系,以提高控制协议(MAC)的能效。为了验证该方法的性能,文中将其整合到S-MAC中并在NS2仿真平台上进行比较,结果表明该方法不但显著地提高了能效,而且满足了不同应用的QoS要求。

水声通信网中一种低时延低开销路由算法

水声通信网在军事、环境、能源、自然灾害预防和处理等方面均具有巨大的应用潜力。针对当前水声通信网背景噪声大及传播速度慢，从而导致控制开销大和平均时延大的问题，提出了旨在改善水声网整体性能的NHMLDR算法。该算法采用了时延代价度量的RREQ和去除HELLO消息的新机制。仿真结果表明，与HCR算法相比，NHMLDR算法使系统的归一化控制开销最大降低约40.88%；分组平均端到端时延减小约8.93%~51.88%；数据分组丢失率降低约0.01%~0.3%；网络吞吐量提升了约10.1%~23.7%。因此，NHMLDR算法明显改善了系统的整体性能。

一种改进的MANET加权分簇算法

移动自组网(Mobile Ad Hoc Network, MANET)主要应用于军事活动、灾后救援等大规模的活动中,随着节点数的增加、移动速度的加快,网络拓扑变得更加复杂,网络稳定性和性能也随之下降。频繁的网络拓扑变化会导致簇结构变得不稳定并且控制开销也会增加。为了解决这一问题,提出了一种改进的加权分簇算法,通过仿真表明,该算法可以有效地提高大规模移动自组网的性能。

一种中心节点调度时隙分配的无人机自组网TDMA协议

针对现有无人机自组网协议中,集中式树形网络中控制时隙存在冗余、帧中数据时段占比较小的问题,提出了一种基于中心节点调度时隙分配的无人机时分多址接入(Time Division Multiple Access,TDMA)协议。该协议采用基于全网拓扑感知的时隙分配机制调整控制时段的帧结构与时隙顺序,基于中心节点调度的控制时隙复用机制提高控制时隙的利用率,缩短控制时段总长度以提高数据时段占比。与BiPi-TMAC(Bidirectional-Pipelined TDMA MAC)协议和ELDM-TDMA(Efficient and Low Delay Multi-hop TDMA)协议相比,该协议的数据平均时延和控制开销降低了9.6%和21.9%,网络吞吐量提高了10.5%,在无人机自组网场景中表现出良好的性能。

LLN中基于环路避免的高效路由修复算法

针对低功耗有损网络(low power and lossy networks,LLN)中现有路由修复算法存在控制开销冗余、修复时延较大和路由环路等问题,提出一种LLN中基于环路避免的高效路由修复算法(highly-efficient loop-free based repair routing protocol for LLN,HLR-RPL)。该算法提出了3个优化思路:首先,采用一种修正后的面向目的地的有向无循环图(destination oriented directed acyclic graph,DODAG)信息请求消息(DODAG information solicitation amend,DIS-A),使得链路中断通告过程和寻路过程同时进行;其次,提出一种减少控制消息回复机制,避免所有接收到DIS-A消息的节点均回复DODAG信息对象消息;最后,提出一种链路中断节点的子节点切换机制,从而优化了网络拓扑。仿真结果表明,HLR-RPL算法在控制开销和路由修复时延等性能方面优于现有的路由修复算法,且能够彻底避免路由环路的产生。

自组网路由协议综述

在分析影响自组网路由协议设计的因素的基础上,对路由协议中的关键技术问题进行了研究和总结,包括路由环路避免、对网络动态性的适应、控制开销、节能问题以及路由协议与定位技术的结合问题。最后指出了目前路由协议研究中存在的问题,如协议需求、协议的评估方法等。

一种Ad hoc网络中动态自适应的路由更新算法

目前A d hoc网络中基于簇的路由算法都采用了混合路由策略,其路由信息的更新范围局限在局部网络中(或簇内).提出了一种改进的路由更新算法—基于分簇机制的动态自适应路由更新算法.该算法使用簇头节点来进行簇内路由信息更新,使用簇头和网关节点来进行簇间路由信息更新,同时根据网络拓扑结构变化的快慢,动态地调整路由信息传播的范围.模拟结果显示该算法在使节点获得了较为准确的路由信息的前提下,有效地减少了路由信息更新所带来的控制开销.

多跳无线网络中基于节点编码感知的组播路由协议

针对在编码感知组播路由协议CAMR中存在中间转发节点因计算编码流对不完全且有错误而导致不能充分发现节点的编码机会,以及RREQ请求分组中存在冗余开销和编码感知度量值重复计算等问题,提出一种适用于多跳无线网络的节点编码感知组播路由协议(node network coding aware multicast routing protocol,NAMP)。NAMP协议对节点编码流对算法进行了优化,以保证所计算出的编码流对具有可解性和完整性。在路由请求阶段,该协议去掉了RREQ分组中因循环添加中间节点的邻居信息和丢包率信息而产生的冗余信息,在路由回复阶段,该协议优化了中间节点收到多个RREP分组的回复方式,在不影响原有数据传输功能的前提下减小了网络开销。仿真结果表明:与CAMR和MAODV两种现有协议相比,NAMP协议提高了网络吞吐量,降低了网络控制开销,其中平均吞吐量提高了25.6%,网络控制开销降低了8.1%。