移动对等网络关键技术

P2P系统在Internet上的成功使研究者关注于分布式更强、参与性更广、更具有对等自治特征的移动网络环境.智能终端的普及和移动应用环境的逐渐成熟使得移动对等网络拥有广阔的发展前景.但当前对移动对等网络的研究还缺乏统一而明确的定义,还存在很多未能很好地解决的问题.首先,概述了移动对等网络的基本概念,给出了其定义、特征以及与移动AdHoc网络的区别,并指出了移动对等网络的相关关键技术;随后,详细综述了移动对等网络体系结构、资源搜索策略、网络结构一致性、数据分发策略、安全与隐私机制等关键技术的研究现状,对各种关键技术的研究成果给出了深入分析,并指出了各自存在的问题和缺陷.最后,讨论了移动对等网络未来的研究方向和发展趋势.

移动对等网络中自私节点的检测和激励机制

由于其自身资源等客观因素的限制以及主观态度的影响,移动对等网络中的节点常常表现出自私性,因此,检测并激励自私节点合作成为当前重要的研究内容.通过允许节点自由表达其主观转发态度,实现对自私节点的检测.即在路由选择时,不仅考虑到链路质量和节点能量等因素决定的路径的客观转发概率,而且考虑到路径上节点自私性影响下的主观转发概率,以选择出综合转发概率最高的路径,从而减轻自私节点的影响.当节点自私度过重时,设计了一个基于惩罚机制的激励合作模型以鼓励节点参与合作.根据节点自私行为的危害程度,对其采取相应的惩罚措施.节点之间的监控机制和严格的惩罚机制保证了防策略性的实现.模拟实验结果表明,该检测和激励机制不仅能够在节点能量受限和理性自私的情况下寻找到合适的路由,而且能够激励过于自私的节点积极参与网络活动.

移动对等网络覆盖网

在移动对等网络的研究工作中,覆盖网络的构造是一个十分关键的核心问题.覆盖网络体系结构决定了移动对等网络的健壮性、安全性和性能.首先提出移动对等覆盖网络的概念,给出了其定义、构建覆盖网的重要意义和覆盖网的分类.然后阐述了3类不同的覆盖网,即分布式非结构化网络、分布式结构化网络和半分布式(混合式)网络,其中特别论述了这些覆盖网在移动自组网、车辆自组网以及无线Mesh网络等方面的应用,并进行了分析和比较.最后,对整个移动对等覆盖网络研究工作进行了总结,并对下一步研究方向进行了展望.

移动对等直播流媒体系统的服务质量保证机制研究

随着移动网络及移动智能终端的发展和日益普及,移动对等(P2P)网络流媒体方面的研究已成为当前的热点。然而,P2P流媒体的移动化面临两大问题,一是流媒体的差异化服务,二是终端移动过程中的服务质量保证。针对终端的差异性,本文提出了自适应多码率服务的思想,在一个P2P节目流拓扑中,发布多个子流,用户根据自己的网络状况和能力,缓冲全部或者部分子流,并根据网络环境的变化,动态地改变自身缓冲和播放的流,为邻居节点提供差异化的服务;同时提出了一种跨域移动服务质量保证机制,包括数据预缓存、数据暂存等策略。实验证明上述方法能有效提高移动对等直播流媒体系统的服务质量。

移动对等网络中讨价还价动态博弈的激励策略

内容由于移动对等网络的自组织、开放性以及节点资源受限等特点,一些节点表现出其自私性或恶意性。针对该问题,给出了一种基于讨价还价动态博弈的节点激励策略DGBIS(incentive strategy based on dynamic game of bargaining in mobile P2P network)。该激励策略采用虚拟货币的支付方式,节点先根据其拥有的虚拟货币量、自身资源状态和消息属性对每次消息转发进行估价,然后交易双方基于估价通过三次讨价还价动态博弈以合理的报价进行交易。通过博弈分析给出了DGBIS策略的纳什均衡解,使理性的自私节点为最大化其自身利益而积极参与消息转发合作,同时能抑制恶意节点的虚假报价。分析与实验结果表明,该激励策略能提高整个系统的消息转发成功率,降低系统的能量消耗,达到了预期的设计目标。

移动对等环境下基于网络编码的隐私保护方案

随着移动对等应用的快速发展,用户对自身隐私的需求变得越来越迫切.然而,由于在移动对等环境去中心化、拓扑变化性强的特点使得现有方案存在较多安全隐患.鉴于此,提出基于网络编码的节点隐私保护方案.主要工作包括:设计能够抵御万能敌手攻击的网络编码方案;将网络编码应用于移动对等资源共享,包括资源搜索、资源请求、应答及文件下载,实现了用户身份、用户位置及路由信息的隐私保护.方案的优势在于利用网络编码和多代理机制改善了网络的负载均衡、提高了信息传输成功率并增强了节点的隐私性.理论分析和仿真实验结果均表明,方案在网络中恶意节点比例低于50%的情况下,不仅可以保障信息的高效传输,同时可以隐藏用户的身份及其他隐私信息.

移动对等传感器网络的基于属性加密的组密钥管理协议

提出了一个具有较小解密代价的密文策略属性基加密(CP-ABE)方案,并在标准模型下证明了其安全性。进而提出一个适用于移动对等传感器网络(MP2PWSN)的基于CP-ABE的组密钥管理协议。在该协议下,移动节点和簇头节点首先完成簇间组密钥分发,然后由簇头进行簇内组密钥分发。该协议满足后向安全性,支持节点动态加入,退出以及节点撤销,还能实现细粒度的传感器数据访问控制和隐私保护。仿真结果表明,该协议由于采用低解密代价的CP-ABE算法,传感器节点的能耗不随属性数量的增多而显著增加,因此能够较好地满足MP2PWSN的匿名组通信安全需求。

短信辅助的移动对等系统NAT穿越

为了解决被NAT设备隔离的智能手机终端难以进行对等网络通信的问题,设计了短信辅助的ICE协议SMAICE。该协议利用手机短信可在终端间直达的特性,用短信辅助ICE协商过程,能够简化集结服务器功能并降低对服务器的要求。基于Android平台的系统设计、编程实现和测试结果表明:SMAICE交互过程简单,容易编程实现;常用软件的多次NAT穿越测试均获成功,因此该协议具有很高的NAT穿越成功率。

一种适用于移动对等网络的分簇算法

通过分簇算法减小网络振动效应,延长网络的寿命是移动对等网络的研究重点之一。在研究Kautz图及其特性的基础上,提出一种基于Kautz图的移动对等网络分簇算法。在算法中,定义地址空间树,使用Kautz串作为节点标识,并运用后根序和宽度优先算法遍历地址空间树等一系列技术生成簇。同时设计了相关机制管理和维护簇结构,保证结构一致性。理论证明和实验评估表明,该分簇算法能有效减小振动效应,延长网络寿命。

WPANT:应用于移动对等网络的轻量级层次蚁群路由算法

针对移动对等网络中存在的节点移动、拓扑多变、资源受限和可扩展性差等问题,提出了一种基于轻量级层次结构的蚁群路由算法.该算法通过选取活动路由上的节点将网络划分成轻量级的层次结构,在此结构上运行蚁群路由算法.轻量级的层次结构提高了蚁群算法中信息素更新机制的效率,同时,蚁群路由算法的自组织和流量均衡等特性增强了轻量级层次结构的健壮性.模拟仿真表明了该算法的有效性.

抗扰动移动对等覆盖网的构建及性能评价

为解决现有移动对等覆盖网络抗扰动性差和资源查询成功率低的问题,提出一种基于k-派系社区结构的移动对等覆盖网,按照节点加入的先后顺序形成多个k-派系,并通过对拓扑结构动态变化的自适应和资源列表共享实现系统的抗扰动性。利用改进的Gossip算法进行拓扑控制信息和资源共享列表的数据分发,保证系统在扰动情况下的动态调整效率,有效降低网络负载。提出一个三维移动对等覆盖网在扰动情况下的性能评价模型,并对多种覆盖网在该模型下的性能进行了评估。评估结果表明,所提覆盖网在剧烈扰动情况下保持了较高的查询成功率。

移动对等网络支撑平台MOBIPEER的设计与实现

支撑平台是对软件的开发、运行和管理提供核心机制支持的基础设施。移动对等网络研究中支撑平台的实现是核心技术难点。介绍了MOBIPEER的设计与实现,在对移动对等网络支撑平台的主要功能进行归纳和分类之后,着重讨论了实现中的若干关键技术,最后基于该平台开发了即时消息应用。结果表明MOBIPEER能够为移动对等网络研究提供良好的实践基础。

移动对等网络数据检索新方法研究

移动对等网络中的信息共享和数据检索是一个具有挑战性的问题。文章基于一种新的缓存策略,提出了一种移动对等环境下的数据检索的新方法,称为移动对等网络的区域缓存机制,并给出了算法实现。该策略可以有效的支持大规模移动对等网络的数据检索。

移动对等网络覆盖网模拟器比较与开发

为了确定已有的通用网络模拟器和P2P网络模拟器能否很好的支持移动对等网络模拟,比较和分析了已有的二十余种网络模拟器的特性,得出了仅有极少数网络模拟器较适合移动对等网络覆盖网模拟的结论,并以其中一种模拟器为例,给出了移动对等网络覆盖网模拟的开发步骤,最后提出了移动对等网络覆盖网模拟器的发展方向。

基于Ad hoc网络的移动对等系统

基于Adhoc网络的对等系统是一种全新的应用系统。文章介绍移动对等系统的产生背景、基本概念及其应用,并分析开发移动对等系统所面临的技术挑战。

基于移动对等网络的辅助教学模式的研究

随着计算机和无线移动网络通信技术的发展,关于移动学习的研究和应用越来越受到重视。针对现有集中服务模式的移动学习应用所存在的问题,开展基于移动对等网络的辅助教学模式的研究。从社会建构主义和人本主义教育思想的角度,分析了基于移动对等网络的辅助教学模式的基本特征;进而设计了一个基于移动对等网络的教学答疑应用实例,进一步阐明了该模式的合理性和可行性。

移动对等网络关键技术分析

PZP网络有着分布式、自组织等诸多特征,已经在许多领域得到了广泛应用。由于网络基础设施的建立以及无线通信技术的日趋成熟,移动对等网络技术也得到了迅速的发展。此外,移动设备快速的发展,其网络的计算以及待机能力也慢慢提高,数据格式已经得到了统一。主要针对移动对等网络关键技术进行分析。

移动对等网合作激励机制研究

设计良好可行的激励机制,激励所有成员共同参与、相互合作,约束不合作行为,对高度动态、异构、低关联度的移动对等网络至关重要.针对目前在合作激励机制方面已开展的相关研究,分析其在移动环境下需要进一步解决的问题.尤其在考虑到现实环境中成员异质性及非理性行为存在的前提下,提出应用行为经济学中的相关理论来研究移动对等网络中节点合作激励机制的可行性.

移动混合型对等网络P2P流媒体系统

P2P流媒体系统当前已成为互联网应用领域的一个热点.针对目前P2P流媒体系统存在的问题,文章提出了一种新的P2P流媒体系统.该系统利用数字版权管理和媒体流加密技术,有效解决了现有P2P系统的盗版问题;将传统的互联网客户端/服务器模式与P2P模式相结合,改善了单纯P2P系统的性能;将P2P的应用扩展到移动终端,大大减轻了接入节点的服务压力和投资成本.

基于对等移动客户端的缓存一致性分析

在移动计算环境中,保证缓存有效性的一个重要的因素就是维护缓存一致性。通过分析传统的缓存一致性策略,提出一种基于对等移动客户端的缓存策略,它是在基于窗口的时间戳策略的基础上,引入对等客户端的概念,使得每个移动客户端可以作为临时的虚拟服务器,来发送缓存信息。模拟实验表明,这种方法很好地提高了移动缓存命中率,在一定程度上维护了移动缓存一致性。