机会网络中基于消息副本数量的自适应缓存管理策略

机会网络中,消息副本数越多,其成功投递的概率越大。首先根据网络历史信息来估计消息的副本数量,并证明网络中生存时间相同的消息的副本数服从正态分布,进而设计出基于消息副本数量的自适应缓存管理方案。仿真结果显示,此缓存管理方案在不增加网络负载率的条件下,可以有效提高消息成功投递率,降低网络平均时延。

消息副本动态感知的机会网络路由算法

在多副本的机会网络路由算法中,副本数量多的消息发送机会要多于副本数量少的,消息发送机会的不平衡影响网络中消息投递率。针对上述问题,提出一种消息副本动态感知的机会网络路由算法;该算法根据消息产生的副本数和消息被节点接收的时间两个特征,利用接收节点所设置的接收消息的门限,控制消息的转发和消息副本的删除。仿真结果表明,该路由是一种简单有效的路由算法。与传统的传染路由和概率路由相比,该路由在消息投递率、平均延迟时间和开销方面比上述两个路由协议的性能更好。

机会社会网络中基于社区的消息传输算法

针对机会网络中的主流转发协议未考虑到节点移动社会性的问题,提出一种基于副本限制和人类社会特性的路由算法。该算法根据节点间的社会关系强度,动态自适应地将节点划分为不同的社区,通过限制消息副本数来减少网络中消息的冗余,并利用活跃性高的节点带动消息的转发和传递。仿真结果表明,该协议能够保证较高的消息传输成功率和相对较低的传输时延,降低网络的资源消耗。

基于副本限制和社会性的延迟容忍网络路由算法

针对基于洪泛的延迟容忍网络路由算法的消息副本冗余问题,以及在某些具有社会性的网络中消息扩散的局部性问题,文中提出了一种基于副本限制和社会性的路由算法RACS.该算法通过限制最大消息副本数来减少消息副本的冗余,并在扩散过程中通过比较节点的中心性,使中心性较高的节点获得相对较多的消息副本数,以此来更好地完成消息副本的扩散和递交.仿真实验结果表明,文中算法与其它算法相比,在最大消息副本数为6时,交付比率提高了5%,而平均延时降低了10%.

基于相遇频率预测的DTN消息传输策略

为提高消息投递率,降低网络负载,改善网络性能,提高资源利用率,提出依据网络状态动态分配副本数目的消息传输策略。利用节点间的相遇信息,对DTN网络中节点连接的连通断开状态建立连续时间马尔可夫链,根据链路状态得出相遇频率预测值,依据相遇频率预测值分配的消息副本数目,自适应地调整网络中的消息副本数目。仿真结果表明,该传输策略能够增大消息投递机会,减轻网络负担,改善网络的消息投递率和平均时延性能。

一种基于预测的自适应机会网络消息转发策略

针对机会移动网络数据转发机制进行了深入研究。机会移动传感网络以"存储—携带—转发"的方式实现节点间通信,需要减少网络中消息总的副本数量,提高消息传递成功率。基于简单实用的原则,提出结合消息副本率和与sink节点相遇概率的自适应消息转发策略(adaptive forwarding strategy,AFS)。当两个传感器相遇时,首先更新各自的消息副本率和与sink节点相遇概率参数;随后以这两个参数为依据,确定消息是否转发及转发方向。该方法可以有效提高消息传递成功率,降低网络中总体消息副本率,避免消息拥堵。实验结果表明,自适应消息转发策略是有效的,能够获得良好的网络性能。

基于大功率消息广播的DTMSN路由机制

提出一种基于基站大功率信号广播的延迟容忍移动传感器网络消息路由机制(High-power Broadcasting based Routing scheme,HBR)。该机制使用两个通信频率f1和f2,基站以恒定大功率在频率f1上广播已经接收到的消息,网络中传感器节点根据基站广播信息计算自身转发概率并清理冗余消息副本,节点间利用频率f2进行通信。为进一步提升网络性能,HBR优先传输转发阈值(M)小且生存时间短的消息,并合理进行消息队列管理。仿真结果表明,与几种经典的路由机制相比,HBR在消息传输成功率、传输延迟方面有着一定的优势。

基于运动状态的延迟容忍移动传感器网络数据传输策略

针对延迟容忍移动传感器网络(DTMSN,delay tolerant mobile sensor networks)提出一种基于节点运动状态的数据传输(MSD,motion state-based delivery)策略。MSD使用2个通信频率,传感器节点利用基站在频率f1上的广播信号完成自身运动状态和传输概率的计算,并以此作为利用频率f2进行消息转发的依据。为了提高性能,MSD中利用消息生存时间和自身消息优先传输机制来完成消息队列的管理。仿真结果表明,与现有的几种DTMSN数据传输策略相比,MSD能够以较低的通信开销和传输延迟达到较高的数据传输成功率。

基于马尔可夫链的轻量级机会路由转发策略

提出了一种基于马尔可夫链的轻量级机会路由转发策略(MOR),该方法将网络运行划分为多个等距的时间周期,利用活跃度描述节点每个周期的随机相遇状态,多个连续周期的状态序列构成一个离散的马尔可夫链,将节点活跃度评估转换为状态预测问题,利用马尔可夫模型预测相遇节点后续周期的状态,有效地提高了节点活跃度评估的准确性。构建了基于节点活跃度和平均相遇间隔的综合效用评估方法,作为消息转发决策的依据,节点只需维护前一周期的状态和状态转移概率矩阵,以及记录与其他节点平均相遇间隔的向量表,算法简单高效,时空复杂度低。建立了多指标的最优消息副本设置方法,有效地均衡了网络资源的使用率。实验结果表明,与已有算法相比,MOR算法能够有效地提高消息传递的成功率,降低平均转发时延,且具有较低的网络交付代价。

改进型DTN网络路由协议

针对Epidemic路由协议在DTN网络中应用时存在的网络资源消耗过大,且无法保障通信可靠性的问题.采用理论分析和实验仿真相结合的方法,提出了发送域、链路可靠度的概念及一种基于位置信息的改进型路由协议,并对改进型路由协议和Epidemic路由协议在到达率,平均时延及路由开销等性能进行了对比分析.研究结果表明:减少消息副本提高了网络利用率,测量链路可靠度选择的最优路径达到了优化网络的目的,研究结论在一些特殊网络中具有一定得应用价值.

基于信任机制的机会网络安全路由决策方法

提出一种基于信任机制的机会网络安全路由决策方法 TOR,该方法在节点中引入信任向量的数据结构,记录节点携带消息能力的信任度.采用层状硬币模型和数字签名机制,在消息传递过程中将节点签名的转发证据动态捆绑到消息包上,依靠消息携带方式实现证据链的采集.周期性地将具有签名和时间戳的信任向量表通过洪泛方式反馈到网络中,在每个节点,迭代形成一个由多维行向量集组成的只读可信路由表TRT,作为选择下一跳节点和副本分割策略的决策依据.在节点相遇时,选择信任度比自身大的作为下一跳转发节点,消息沿着信任梯度递增的方向传递.实验结果表明:与现有路由算法相比,TOR算法能够有效抑制恶意节点和自私节点的破坏行为,且具有较高的消息传递成功率和较低的消息转发平均时延,对缓存空间和计算能力要求较低.

基于节点接触频率的DTN路由算法

在延迟容忍网络中,由于链路频繁断裂、网络拓扑动态变化等特点,如何有效地将消息转发出去,是延迟容忍网络所要解决的关键问题。Spray and Wait算法通过限制消息副本数量来控制开销,在此基础上分析如何尽可能提高消息的转发成功率,提出了基于节点接触频率的路由算法。该算法根据本节点在网络中与其它相邻节点曾有过的接触频率,在转发消息副本时,按接触频率值高低动态分配消息副本配额。通过ONE仿真工具进行了评估,结果表明,在小规模网络中该算法能较好的提高传输率,降低传输延迟,减少网络开销。

应用于战术边缘网络的随机森林路由算法

战术边缘网络几乎很难保证端到端的链路,只能利用节点的移动性和存储能力来实现通信。现有的路由协议中大多只关注某一特定的路由因素(如相遇概率)且中继节点只能被动接受消息,很难适应机动性强的战术边缘网络。提出了一种动态的基于随机森林算法的路由算法(routing algorithm based Random Forest,RAbRF),中继节点能根据系统网络的各种因素对所要转发的消息基于随机森林算法进行排序,从而选择最偏向的消息进行存储转发。RAbRF算法与基于概率的路由算法进行了仿真对比,结果表明,提出的算法能够有效改善消息传递成功率,传输时延。

一种机会网络拥塞控制策略

机会网络中基于转发的路由算法会导致大量的数据流向重要节点,引起节点负载不均衡,最终使那些重要节点发生拥塞而导致数据被丢弃。针对这一问题,提出了一种基于节点身份转换的拥塞控制策略,节点根据自身的拥塞程度选择仅接受、仅转发或接受并转发数据。并且根据不同的拥塞程度选择了不同的消息处理方式。仿真实验结果表明,该拥塞控制策略能够有效降低节点的拥塞,减少网络中消息副本的数量,提高数据交付的效率。

机会网络中基于优先级的缓存管理策略研究

机会网络中的消息传递是基于"存储—携带—转发"的路由方式进行的,网络中往往保留消息的多个副本,因此研究消息的转发和丢弃策略对路由策略的性能提高至关重要。为了提高网络的投递率、减少传递延迟以及降低网络开销,文章在考虑消息属性如消息副本数、生存时间及产生时间的基础上,通过定义消息优先级,提出了一种新的缓存管理策略——基于消息优先级的缓存调度策略PSP。此外,本文还提出一种计算消息副本数的方法。仿真结果表明PSP在消息平均投递率、平均传输延迟以及平均网络开销方面比其他几种策略具有明显的性能提高。

广播副本消除的DTMSN数据传输机制

针对延迟容忍移动传感器网络提出一种基于广播的副本消除数据传输机制(CRD).CRD机制中,传感器节点利用基站在频率f1上的大功率广播信息完成自身转发概率的计算和冗余消息副本的清理,基于转发概率在频率f2上完成节点间的消息转发.同时,CRD采用消息生存时间和消息转发域值M来完成消息队列的管理.仿真结果表明,与其他数据传输机制相比,CRD能达到传输成功率、传输延迟和通信开销的有效平衡.