一种基于遗传算法与概率转发的分簇协议

针对以LEACH协议为基础的分簇协议存在簇头选择不稳定以及簇间路由能耗高的问题,提出一种结合遗传算法与概率转发准则的新的分簇协议LEACH-GPF(Genetic and Probabilistic Forwarding algorithm for Energy Balance in LEACH),对分簇算法的簇头选择以及簇头与基站的通信方式进行了优化。将所提协议与LEACH协议和LEACH-C协议进行了性能对比分析。实验结果表明,这种新的分簇算法相对于LEACH和LEACH-C协议拥有更好的能耗均衡的能力,且性能稳定。

基于方向预测的移动自组网概率转发算法

移动自组网中传统的路由算法大多采用拉网式的盲搜索,导致路由开销较大,针对这一问题,提出一种基于方向预测的概率转发算法。该算法通过监听网络中传输的各种数据包,从中提取节点ID和时间信息,这些信息反映了到目的节点的距离;在此基础上,计算节点的转发概率,并根据网络的变化自适应地调整,使得路由过程始终沿着目的节点所在方向进行,限定了搜索区域。仿真结果表明,该算法的路由开销比洪泛降低了70%,比经典概率转发算法降低了20%,提高了网络性能。

概率转发的移动自组织网络路由协议

Ad Hoc网络节点能量受限的路由协议的研究是目前的一个热点,IETF的MANET小组提出的几种经典的路由协议,属于最短路由,即最小跳数路由,没有考虑能量因素。由于Ad Hoc网络中的节点是由电池供电,整个网络是一个能量受限系统,如何节省节点的能量,尽可能延长网络的可操控时间逐渐成为衡量路由协议性能的重要指标。基于移动节点的能量级别,采取不同的转发概率,提出了一种Ad Hoc网络基于概率的路由协议——PBR,并与AODV协议进行了性能比较,仿真结果显示,PBR明显改善了系统的能量消耗,延长了网络的存活时间,并且具有较优的可扩展性。

无线传感器网络中一种基于正方形的概率转发算法

提出了一个数学模型,中间节点只要计算出自己与端节点所形成的夹角与预定阀值的差值,就可以以概率p决定是否转发数据,从而计算出受影响节点的总数.该模型并不需要节点之间的相互协作,因此可以极大地降低硬件成本,拓宽应用范围,并且减少节点获得和维护邻居信息的开销,具有较好的健壮性与能量有效性.

基于Gnutella的概率转发模型

非结构化P2P网络模型Gnutella,由于采取简单洪泛算法,随着网络规模的增大网络流量呈指数增长,限制了网络的规模。提出一种在Gnutella基础上的概率转发模型(probability routing model based on Gnutella,PRG)。PRG模型是在queryhit消息中添加额外的节点信息来构建概率转发表,系统中的节点根据转发表进行搜索并非简单洪泛。仿真结果表明该模型可以减少网络流量,提高查询效率,并在一定程度上提高查询命中率。

概率转发的AODV路由协议的改进

按需距离矢量路由协议(AODV)在寻找路由时是通过洪泛法发送路由请求(RREQ)实现的。洪泛法能较好地找到所需的路由,但时延较大,产生了许多不必要的重传,易造成广播风暴。针对AODV路由协议,提出了一种基于概率转发的机制。这种机制根据邻居节点的个数,选用不同的概率转发RREQ。NS2仿真模拟结果表明,该方法可以降低时延,提高吞吐量,提高分组投递率。

基于接口可靠性的命名数据网络概率转发策略

面对现有签名算法计算复杂度高与节点计算资源有限的矛盾,命名数据网络节点在流量较大的场合,无法完成所有接收数据包的签名校验工作,导致内容污染成为其重要的安全隐患之一。针对该问题,提出一种基于节点接口可靠性的概率转发策略。节点对接收数据包尽力校验,根据接口的成功校验概率评估接口可靠性,进而以此为依据设置每一接口的转发概率,将用户请求的兴趣包尽可能转发至可靠的上游节点或源服务器。仿真结果表明,在网络整体污染较轻的场景下,相比于等概率随机转发策略,本策略能有效地对抗内容污染。

NDN-AdHoc网络中基于多属性决策的可靠转发策略

为了应对传统自组织网络高度动态拓扑、短寿命连接等特性导致的传输失效问题,基于命名数据网络(NDN)架构,设计了一种联合链路稳定性和内容可达性的可靠转发(RF-LSCA)策略。该策略基于多属性决策方法,综合考虑链路持续时间、节点间距离和内容可达性3个关键属性,从而更加精确地选择最优转发节点,提升了内容传输性能;此外,鉴于单一最优路径可能存在的不稳定性,该策略进一步将决策模型与概率转发思想相结合,设计了兼具低开销与高可靠性的冗余转发机制。这一设计充分利用了NDN的多路径特性,以保障移动环境下的内容传输性能。通过仿真实验验证,所提RF-LSCA在内容获取平均时延、平均跳数、内容满足率等多个关键性能指标上优于现有策略,充分证明了其在提高NDN-AdHoc网络传输效率方面的优越性。

异构延迟容忍移动传感器网络中基于转发概率的数据传输

提出了一种基于转发概率的动态数据转发策略:FPAD(forwarding probability-based adaptive data deliveryalgorithm).FPAD适用于由不同类型传感器节点构成的可监测不同对象的异构延迟容忍移动传感器网络HDTMSN(heterogeneous delay tolerant mobile sensor network).在这种网络中,各类节点拥有不同的通信能力、运动速度与消息存储能力,并且获取的数据消息具有不同的大小和不同的延迟容忍度.针对异构网络的特点,FPAD一方面根据节点能量消耗和消息传输延迟计算出节点的传输概率和转发概率,并以此进行数据消息的传输;另一方面,提出根据消息当前的延迟容忍度作为消息丢弃依据的消息队列管理机制.仿真实验结果表明,与现有的几种数据传输算法相比,FPAD的数据传输成功率更高、传输延迟更小,而且网络寿命相对较长.

一种基于象限转发概率的地理多播协议

针对三维空间中移动自组网的地理多播问题进行了研究,为降低传输开销并提高多播成功率,提出了一种新的基于象限转发概率的地理多播协议。该协议以发送节点为原点建立笛卡尔坐标系簇,根据转发节点与目标区域的相对位置将三维空间划分为四类转发区域,并为不同区域中的转发节点指派合理的转发概率。该协议实现了方向性转发和概率转发的综合运用,既考虑了目标位置的方向性以节省传输开销,又加入了概率广播以提高成功率。通过仿真实验与协议对比,该协议能够在保证地理多播成功率的情况下减少传输开销,具有较好的可扩展性。

DTN中基于转发概率的散发和等待路由

针对DTN中散发和等待路由中继节点的选择存在盲目性的问题,提出了一种基于转发概率的散发和等待路由协议R-SW.该协议采用"基于转发概率散发+控制拷贝数量"的原则,选择中继节点时进行转发概率的比较,只将报文转发给转发概率较大的中继节点;其次,转发报文数目根据转发概率动态确定,即转发概率高的节点获得较多的转发;另外,加入拥塞控制机制.使用NS2网络模拟软件对算法进行测试,结果表明:所提出的算法可以减少开销和时延,提高报文的投递率,适合在DTN中应用.

概率译码转发中继系统中的安全极化编码方法

该文针对中继节点依概率辅助译码转发的通信场景,提出一种中继辅助的安全极化编码方法,保证私密信息可靠传输的同时,达到提高安全传输速率的目的。首先,发送端分别进行两层极化编码——中继概率转发行为构成的虚拟二进制删除信道下的极化编码和实际传输信道下的极化编码,并将私密信息分别隐藏在两层码字中,分时隙广播出去。然后,中继依概率译码后提取出合法用户无法直接接收的固定信息再次进行安全极化编码并转发。最后,接收端利用收到的中继转发码字和发端码字依次分层进行译码。理论和仿真分析证明,所提方法下合法用户能够可靠接收私密信息,而窃听者无法获取任何私密信息信息量;安全传输速率随着码长和中继转发概率的增加而增大,且高于一般的安全极化编码方法。

柔性转发概率多管理域服务发现技术

以现有的一种多管理域服务发现技术为基础,分析了其不足之处,并通过引入柔性转发概率来协调协议开销和性能,从而获得了一种新型多管理域服务发现技术。OPNET仿真结果表明,这种新技术能以较小的开销获得较好的性能,是多管理域环境中服务发现问题的一个很好的解决方案。

柔性转发概率无线自组网服务发现协议

为了协调服务发现技术的性能和开销,提出柔性转发概率概念及柔性转发概率无线自组网服务发现协议FFPSDP.OPNET仿真结果表明,FFPSDP能在保持协议性能无明显恶化的同时,显著减少数据包的发送量,使协议性能开销比提高1倍以上.该协议适用于节点密度不太小,服务节点较多,服务需求包跳跃距离较大,节点移动速度不太高的场景中.是无线自组网服务发现技术的一个较好的解决方案.

基于车辆关联性的车载网络数据转发概率策略路由算法

车辆交流对于未来车辆的设计已经变得相当重要。低延迟情况下的高效传输速率对于选择最优消息传输路径非常重要。在简单分析一些已有车载网络路由算法基础上,提出了一种新的基于关联性的车载网络数据转发概率策略路由算法(data forwarding probability strategy based on relevance in vehicular network,FPSR)。FPSR保留了节点所携带的副本信息,通过车辆之间关联性和数据转发概率,确定最优数据传输路径,在网络拓扑结构变化快速的车载网络中能够快速实现数据传输,提高网络的性能。仿真实验的效果表明,FPSR实现了高的数据传输率和降低了数据传输时延。

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。

ODMRP数据开销的概率算法

提出了Ad Hoc网络中基于概率转发的组播协议P_ODMRP。在该协议中,转发节点根据相邻转发节点的密度确定转发概率,并按此概率转发数据报文,从而减少冗余数据报文,降低网络冲突的可能性。仿真结果表明,P_ODMRP协议在保持原ODMRP协议的高数据报文投递率的同时,降低了无效数据的传递开销和数据报文平均端到端传递时延,提高了数据传递的效率。

基于节点相似性的容迟网络概率路由算法

在容迟网络(DTN)中节点密度稀疏和节点移动导致网络拓扑结构频繁割裂,消息在传递时无法始终存在一条端到端的连通路径,因此DTN路由算法通常采用存储-携带-转发机制将消息从源节点投递至目的节点。针对上述情况,结合节点间相似性与消息生存时间内节点到达目的节点的概率值,提出一种基于节点相似性的概率路由算法(SBPR),包含消息复制与消息转发2种策略。当持有消息的节点与其他节点相遇时,将消息复制给消息节点相似性较小的节点以提高消息投递率。对于与其相似性较大的邻居节点,如果该邻居节点到达目的节点的概率更大,将消息转发至邻居节点以节省网络资源消耗。实验结果表明,在节点缓存不足的情况下,SBPR在消息投递率、网络负载率及消息丢包数等方面的表现均优于Epidemic,Prophet和First Contact路由算法。

基于双转发机制的车载自组织网络路由算法

在车载自组织网络(VANET)中,节点高速移动性与动态拓扑快速变化会引起控制开销大、链路不稳定等问题。利用节点的位置、运动速度等信息,提出一种基于双转发机制的VANET路由算法。在路由寻路阶段,运用方向转发、动态概率转发限制路由请求(RREQ)包的洪泛广播。在路由回溯阶段,运用链路预测机制,选择路径失效时间最大的路径作为传输路径。在路由维护阶段,设置定时器,在路径断裂前触发新的路由寻路,寻找新路径替换即将断裂的旧路径。实验结果表明,与链路时间预测-按需路由算法以及无线自组织网络按需距离向量路由算法相比,该算法在转发的RREQ包数量、平均端到端延迟、传输吞吐率及报文投递率方面的性能较好。

一种基于跨层设计的无线传感器网络自适应概率广播策略

针对盲目泛洪带来的广播风暴问题,提出了一种基于跨层设计的无线传感器网络自适应概率广播策略(APBCL)。APBCL通过MAC层接收信号的强度估算发送节点和接收节点的距离,根据距离计算出转发分组的概率。APBCL减少了分组在网络中的重复传输,降低节点间的竞争和碰撞。仿真实验表明:相比泛洪和概率泛洪,APBCL在不牺牲网络吞吐率的前提下,提高了转播节省率,降低了平均端对端延迟和节点平均丢包率。