一种移动容迟网络体系结构及其应用

移动容迟网络利用节点移动带来的通信机会,在非全连通的网络中提供低成本高可用性的传输服务.移动公交车组成的网络是典型的移动容迟网络,城市中公交车网络具有覆盖范围广、移动路线固定等优点,适合城市环境信息收集和分发等多种应用.结合移动容迟网络的特性,提出了层次化的移动容迟网络体系结构和3层网络架构,结合城市中公交车辆,研究并设计了若干关键技术,包括Internet快速接入机制、公平的数据收集机制、基于地理位置的数据分发机制和缓存管理与调度机制.通过真实场景下的实验和基于trace的仿真实验,验证了提出的算法和机制具有较好的性能和鲁棒性.

基于社团的移动容迟网络源路由算法

针对移动容迟网络中的数据共享服务,提出基于社团的源路由算法(Social-based Source Routing,SSR)。将移动容迟网络中的数据共享过程分为摘要消息广播、兴趣消息回传与内容数据转发。利用分布式社团检测算法区别各节点的多社团结构,通过摘要消息广播构建节点间的社团路径(Community Path),并将共享数据沿社团路径进行基于单消息副本的转发。仿真结果表明算法在一定条件下能够达到与多副本转发算法类似的消息传输成功率,同时显著降低消息传输代价。

容迟移动传感器网络预测辅助的数据传输机制

容迟移动传感器网络利用节点间的链路在时间和空间上的连通关系进行数据传递.移动节点的接触具有不确定性,本文提出一种基于节点时空维度相遇特性的接触概率预测方法,在节点获得的时空信息不够充分的场景下,引入区间数的不确定性理论对节点间接触的不确定性进行描述,并提出接触概率的区间数比较方法.在此基础上提出一种预测辅助的动态多副本数据传输机制,该机制降低了接触不确定性对可靠数据传输产生的影响,提高了数据成功转发率.

容迟移动传感器网络的节能MAC协议

针对容迟移动传感器网络高动态且稀疏的拓扑特点,提出一种节能的容迟媒体访问控制协议(DTMAC),采用接收方发起传输的工作方式,引入多功能的最小主动探测短报文,通过降低报文重传率和控制报文开销,有效控制了网络能耗.通过实验验证了该协议能达到极高的能量利用率,对一跳传输延时和网络吞吐量也有显著改善.

一种容迟移动传感器网络的MAC协议

根据容迟移动传感器网络中节点的能量消耗和传输延迟特性,提出一种减少能量消耗的媒体接入控制协议(ESMAC协议)。通过实验证明,依靠在MAC协议的帧结构中加入模式判别标识,减少了节点由于串音和竞争引起的能量消耗;通过节点发送的寻访报文,减少了由于空闲侦听引起的节点能量消耗,延长了网络的生命周期。

容迟容断传感器网络中基于节点活跃性的路由

容迟容断移动传感器网络DTMSN(delay/disruption tolerant mobile sensor network)用于广泛的数据收集,在DTMSN动态变化的网络环境中传统传感器网络的路由策略不再适用。提出了一种基于节点活跃性的路由策略ABR(activity-basedrouting),其出发点为:网络中节点因其所附着实体的活跃程度不同而呈现不同的活跃性,经活跃节点复制的消息在网络中可能存在更多的副本,通常其到达汇聚点的可能性也更高。为此,ABR基于消息经过节点的活跃性来决定消息的优先权,并进一步基于消息的优先权来控制数据传输过程和进行缓存管理。实验表明,与现有的几种路由策略相比,ABR以相对较低的数据传输能耗和传输延迟获得了较高的数据传输成功率。

一种基于联络历史的车载容迟网络路由算法

移动车载容迟网络(VDTN)是一种特殊的容忍延迟网络,其消息从一端到另一端由移动的车辆节点携带转发。由于不同源节点和目的节点之间端到端通信路径不存在,因此,移动车载容迟网络中端到端的联系是松散的,且导致传递消息至目的节点的可能性大幅度减小。因此,在移动车载自组织网络下应用的一系列路由算法不能很好地应用于VDTN。所以在VDTN中,路由算法成为一项具有挑战性的任务。文中提出了一种基于节点之间的联络历史的路由算法(CONHR),指的是通过已有联络历史记录的移动节点,比较中继计数区域中数值的大小,选择出最佳的移动节点,让其携带并转发消息至目的节点。这种历史记录包含每个移动节点过去遇到的中继节点的信息。结果显示,基于节点之间联络历史的路由算法(CONHR)与其他算法在消息投递率、平均时延、开销比上具有更好的表现。

EMRPP:一种DTMSN组播路由算法

针对容迟移动传感器网络(Delay Tolerant Mobile Sensor Network,DTMSN)网络的容迟及节点的移动性特点,提出了一种新的基于概率预测的能量均衡组播路由算法(Energy-balanced Multicast Routing based Probability Probabilistic,EMRPP)。该算法采用到达概率选择路由下一跳的方式,且考虑了节点能量对算法性能的影响。仿真结果表明,EMRPP算法在数据传输率和平均传输延迟方面的性能要优于改进之前的PROPHET算法,是一种有效的容迟移动网络组播路由方案。

一种基于综合效用的DTMSN喷射转发路由算法

考虑到容迟移动传感器网络(DTMSN)的资源受限性,提出了一种基于综合效用的多副本喷射转发路由算法,通过计算综合效用值来指导消息副本在网络中的复制与转发.同时,为了减少冗余副本所带来的影响,还提出了一种与之相匹配的缓存管理机制.仿真结果表明,算法在有效性、可靠性和资源的使用等方面相比SWR算法均有不同程度的改善.

无线社会网路由缓存管理和服务质量的研究

提出一种针对缓存容量受限的容迟移动网络的多复制路由和缓存管理的方法。该方法能充分利用有限的网络资源,实现更高的传送成功率,降低平均发送延迟,同时实现不同重要性报文的服务质量分级。