基于网络编码的延迟容忍移动传感器网络低时延广播传输机制

针对延迟容忍移动传感器网络(Delay Tolerant Mobile Sensor Networks,DTMSN)提出一种基于网络编码的广播传输机制(Netcoding-based Broadcast Transmission scheme,NBT)。NBT中,基站(Base Station,BS)将原始数据分批进行传输,每个批次包含的原始数据包的数量一定;BS将同一批次数据包以单播方式传输给不同传感器节点时采用的编码向量互不相关,传感器节点之间采用泛洪的机制交换彼此缺少的编码数据包。由于BS对原始数据包进行了编码,因此传感器节点具有相同编码数据包的可能性大大降低,从而减小了节点间的数据相关度,有效降低了广播时延。在随机路点移动模型(Random WayPoint,RWP)下的仿真结果表明,与目前广播时延最小的泛洪机制相比,NBT能够在通信开销基本相同的情况下有效降低广播传输时延。

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。

延迟容忍移动传感器网络中基于选择复制的数据传输

提出了一种基于选择复制的动态数据传输策略SRAD(selective replication-based adaptive data delivery scheme),基本思想是把消息(message)动态的复制给更有可能与汇聚点(sink node)通信的传感器节点.SRAD由数据传输和队列管理两个主要部分组成:前者根据Random Waypoint随机运动模型下不同时刻各传感器节点传输概率的大小进行数据消息的传输;后者通过消息的生存时间ST(survival time)值决定队列中消息传递的优先顺序和丢弃原则,以进一步降低网络传输能耗.模拟实验结果表明,与现有的几种DTMSN(delay tolerant mobile sensor networks)数据传输算法相比,SRAD的网络寿命相对较长,且它能以较低的数据传输能耗和传输延迟获得较高的数据传输成功率.

延迟容忍移动传感器网络中基于概率复制的数据传输策略及其性能研究

该文提出了一种基于概率复制的数据传输策略PRD(Probability Replication Delivery scheme)用于空间中间断连通的延迟容忍移动传感器网络(DTMSN)数据传输。PRD由选择复制策略和队列管理组成,前者根据节点将消息传递给汇聚点的可能性,选择下一跳进行复制传输;队列管理则利用引入传输概率及复制数的消息生存时间决定队列中消息丢弃原则。仿真分析表明,与现有的几种数据传输策略相比,PRD能以较低的数据复制数及传输延迟获得较高的数据传输成功率。

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.

延迟容忍移动传感器网络中基于节点优先级的数据转发策略

为了更好地解决延迟容忍移动无线传感器网络(Delay Tolerant Mobile Sensor Network,DTMSN)中的数据收集问题,提出了一种基于节点优先级的数据转发策略NPD(Node Priority Data Delivery Scheme)。NPD根据计算得出的各节点不同的转发优先级作为消息传输时选择下一跳的依据。为优化消息复本管理,NPD采用动态消息队列,并根据消息的生存时间决定消息的丢弃原则。仿真实验表明,与现有的几种DTMSN数据传输算法相比,NPD有更高的数据传输成功率与更小的传输延迟,并具有相对较长的网络寿命。

一种延迟容忍移动传感器网络自适应连接探测机制

连接探测效率对延迟容忍移动传感器网络(Delay-Tolerant Mobility Sensor Network,DTMSN)的性能有着重要的影响。该文在对随机路点(Random Way-Point,RWP)移动模型统计特性研究的基础上,提出一种面向RWP的DTMSN自适应连接探测机制(Adaptive Contact-Probing Scheme,ACPS)。其基本思想是节点根据每次移动过程中连接到达率的不同,自适应地调整连接探测次数和探测时间,通过提高探测效率和探测准确性来降低探测能量开销和连接发现延迟。仿真结果表明,与固定周期探测机制(Fixed-cycle Probing Scheme,FPS)相比,ACPS能够以较低的能量开销取得更高的探测成功率和更短的连接发现延迟。

延迟容忍移动传感器网络中基于最优距离的可靠节能传输策略

在延迟容忍移动传感器网络(Delay Tolerant Mobile Senor Networks,DTMSN)的数据传输过程中容易出现数据丢失及节点因能量耗尽而导致网络生存时间减少的问题.针对上述问题本文提出了基于最优距离的可靠节能传输策略,该传输策略利用距离与能量的关系解决了DTMSN中的三个重要问题:可靠性、能源效率、网络生存时间.首先,在链路质量保证下,引入了"可靠节能距离"和"可靠能量平衡距离"两个概念.此外,通过分析节点间距离、节点运动方向及节点当前剩余能量来确定节点的综合效用值,最后根据综合效用值的大小来路由消息.实验结果表明,该策略显著提高了消息的投递率及可靠性保证下传感器节点的能量利用率,延长了网络的生存时间.

延迟容忍移动传感器网络中基于社会网络的数据传输策略

延迟容忍移动传感器网络(DTMSN)是一种广泛应用的数据采集网络.提出一种基于社会网络的数据传输策略SNBD(social network-based data delivery scheme)应用于DTMSN.SNBD引入社会网络中的相互作用强度和相称机制,通过计算两传感器节点之间的相互作用强度值和相称值,作为消息传输时选择下一跳的依据.为了优化节点队列,SNBD采用消息的重要因子和TTL决定队列中消息传递的优先顺序和丢弃原则.模拟实验表明,与现有的几种数据传输策略相比,SNBD不但具有较高的数据传输成功率,而且具有较低的数据传输能耗和传输延迟,并且通过分析发现SNBD的网络寿命是SRAD和FAD的8倍.

延迟容忍传感器网络中基于移动协助的数据传输

提出了基于移动协助的动态数据传输算法(MAD,movement-assisted adaptive data delivery)。在缓冲区域内设置数据缓存节点,让基站在缓冲区内周期性地移动,数据动态地复制给更有可能到达缓冲区并且剩余能量较高的节点,然后基站在移动中将缓存节点中的数据进行收集。MAD是由数据传输和队列管理2部分组成。前者根据节点的运动趋势和剩余能量计算节点的转发概率,后者通过消息的生存时间和消息的最大复制数确定队列中消息发送的优先级及丢弃方法。仿真结果表明,与其他策略相比,MAD在传输成功率和网络寿命方面具有更好的性能。

一种高效的延迟容忍移动传感器网络异步探测机制

针对延迟容忍移动传感器网络(Delay Tolerant Mobility Sensor Network,DTMSN)节点间连接探测开销大、错失率高的问题,该文提出一种高效的DTMSN异步探测机制(Efficient Asynchronous Probing Scheme,EAPS)。该机制面向随机路点(Random Way-Point,RWP)移动模型,在采用互质周期对的时隙睡眠机制基础上,通过对节点运动区域的合理划分和周期对的优化选择,保证了网络连接探测的高成功率和低能耗的特性。仿真结果表明,与现有的异步探测机制相比,该机制能够在低能耗下实现更高的探测成功率与更低的探测延迟。

面向延迟容忍移动传感器网络的重叠社区节点检测方法

延迟容忍移动传感器网络(DTMSN)呈现重叠社区结构特征,对重叠社区节点进行准确检测可有效提高网络运行效率。提出了适用于DTMSN的重叠社区节点检测方法。依据节点相遇信息挖掘节点移动轨迹规律,从而对其所属初始社区进行判定;进而,设计了节点社区隶属度估计方法,据此进行重叠社区节点的准确检测。仿真结果表明,相比已有方法,所提方法可分别提高平均检出率、平均负载率14%、15%以上。

移动容迟网络中基于改进随机路点模型的移动连接路由

在移动容迟网络中,考虑到稀疏网络节点混存长时间被无效消息占用情况,将移动连接路由算法与倒数计时器和快速缓存释放策略相结合,提出了加速缓存释放的移动连接路由算法,并研究了节点移动速率、通信距离、节点数量、消息有效时间、场景尺寸等对算法性能的影响。结果表明:该路由算法在保证传输可靠性的前提下能够提高网络的传输效率。

延迟容忍传感器网络基于相对距离的数据传输

延迟容忍移动无线传感器网络(delay tolerant mobile sensor network,简称DTMSN)用于广泛数据收集.与传统的传感器网络不同,DTMSN具有节点移动性、间歇连通性并且能够容忍适当的延迟,因此传统传感器网络的数据收集算法不能适用.提出了一种基于相对距离感知的动态数据传输策略RDAD(relative distance-aware data delivery scheme).RDAD采用传感器节点到汇聚点(sinknode)的相对距离来计算节点传输概率的大小,并以此作为消息(message)传输时选择下一跳的依据.为优化复本管理,RDAD引入消息的生存时间ST(survival time)和消息最大复制数MR(maximal replication)决定队列中消息传递的优先顺序和丢弃原则.模拟实验表明,与现有的几种DTMSN数据传输算法相比,RDAD能够以较低的数据传输能耗和传输延迟获得较高的数据传输成功率,并且具有相对较长的网络寿命.

基于节点状态演变及能量约束的延迟容忍网络

为了有效提高延迟容忍网络(delay tolerant mobile sensor networks,DTMSN)的数据传递效率并且能减少网络能耗,提出一种节点状态周期变换模型和多重能量约束的延迟容忍网络数据传输算法。上述算法首先引入了病毒的感染机制来模拟消息传递过程,并根据节点在不同时间段的状态演变,定义了节点类型的周期变换模型,根据该模型得到相邻节点的数据传递率。接着通过研究节点在感知、传递和缓存消息上的能耗情况,提出了多重能量约束方程。最后,根据传递率和能量阈值选择最佳的节点来传输数据。仿真结果表明,相比较可靠性机会路由算法和运动方式感知最优路由,该算法的数据传递量分别提高了31.5%和26.4%,能量效率分别提高了5.8%和12.7%。

延迟容忍传感器网络中基于网络编码的可靠传输

针对延迟容忍移动传感器网络(DTMSN)的随机移动特性和连通的间歇性等问题,提出了基于网络编码的可靠传输机制。基于DTMSN传感器节点的移动性和网络编码技术,综合考虑了影响DTMSN服务质量保障的各种因素,将数据包以簇为单位映射到网络中,基于误码率机会选择中继转发节点确定最佳传输方案。仿真实验分析结果表明,所提可靠传输机制在误码率、实时性和能效方面与直接传递和泛洪算法相比具有更优越的性能。

延迟容忍网络基于节点综合状态的数据转发策略研究

为更好解决延迟容忍移动无线传感器网络(delay tolerant mobile sensor network,DTMSN)中的数据收集及转发问题,提出了一种基于节点综合状态的数据转发策略NCSD(Node Comprehensive State Data Delivery Scheme)。NCSD根据模糊综合决策得出各节点的转发优先级作为传输时选择下一跳的依据。为优化消息副本管理,采取动态消息队列,根据消息生存时间决定消息的丢弃原则。仿真实验表明,与现有的数据传输算法相比,NCSD有更高的数据传输成功率与更小的传输延迟,并具有相对较长的网络寿命。

一种证券业务移动终端密钥更新的无线分发技术研究

证券业务数据具有较高的私密性需求,因此在个人移动终端密钥进行更新可以降低数据的泄露风险。目前密钥主要使用Internet接入、GPRS等公网进行分发。传统的密钥分发方式导致成本高、安全性较低的问题。因此文章依据行人移动距离基于幂截顶分布的规律,提出基于延迟容忍移动传感器网络技术的无线密钥分发方案。通过仿真实验验证终端覆盖率,结果显示基于洪泛方法的密钥分发方式,移动节点更新率在81小时后达到90%,并减少了密钥在公网中的传输机会。

延迟容忍的混合移动自组织网络的容量分析

为了得到混合移动自组织网络的网络容量,对网络结构、节点移动规律、数据流进行了建模与分析,得到了适用于任意基站覆盖区域、任意(平稳遍历)移动过程、任意调度和路由算法的平均网络容量的解析表达式.稳态分布为均匀分布的情况下,得到了该上界的极限,并对结果进行了数值分析,给出了极限网络容量、节点密度、基站覆盖率之间的关系.

容延迟移动传感器网络中的一种密钥更新算法

作为无线传感器网络研究的分支,容延迟移动传感器网络DT-MSN是近年来新出现的一种网络模型。它具有间歇连通性,节点移动性,容延迟性等特点,针对DT-MSN的这些特点,研究了DT-MSN中密钥更新所面临的问题,提出了基于Blom密钥预分发机制的密钥更新算法,该算法利用节点的移动特性,通过相遇概率较高的节点代替其他不能到达汇聚节点的节点获取其密钥更新信息,获得更新信息的节点再将信息传递到需要的节点中,从而实现了整个网络节点的密钥更新,并通过仿真对这种密钥更新机制性能进行了分析。