基于自适应p持续的移动自组网信道接入和资源分配算法

针对基于p持续的移动自组网(MANET)信道接入和资源分配问题,提出一种具有低复杂度的自适应信道接入和资源分配算法。首先,考虑到自组网无中心分布式组网特点,以每个节点的信道利用率最大化为目标建立优化问题;其次将该问题建模为马尔可夫决策过程并定义状态、动作和奖励函数;最后基于策略梯度训练网络参数,联合优化竞争概率、优先级增长因子以及通信节点数量。仿真实验结果表明,所提算法可以显著提高p-持续载波侦听多址接入(CSMA)协议的性能,与固定竞争概率和p值预定义的方案相比,所提算法的信道利用率提高了45%和17%;此外,当节点数量小于35时,所提算法优于固定接入节点数量的方案。同时,在节点数据包到达率较高时,所提算法可以充分利用信道,减少时隙资源浪费。

DAGGraph:适合移动自组网的区块链

针对区块链与移动自组网结合所面临的挑战,采用有向无环图(DAG)结构适配移动性引发的网络分裂,提出一种基于DAG的系统模型DAGGraph。首先,对分簇算法进行优化,提出了簇内节点密度数量限制算法,从而有效解决了簇内节点数量不受控增加带来的吞吐量减小和能耗增加问题;其次,针对移动自组网节点快速移动引起的网络拆分与合并问题,提出了基于簇首间数据同步的区块恢复算法,通过DAG结构保留所有节点产生的合法区块,在网络合并时由原簇首交换产生的区块分支,实现了对区块分支的同步和恢复;最后,提出了一种简化的区块上链算法,在内部节点可信的前提下简化了区块的上链流程,减小了移动环境下区块传播产生的误差,缩短了区块的确认时间,提高了系统吞吐量。安全性分析表明,系统可以抵御针对区块链的常见攻击,并可以抵御针对移动自组网的拒绝服务攻击。仿真实验结果表明,DAGGraph的时延和吞吐量性能在大部分情况下优于已有的物联网区块链解决方案。

基于模糊逻辑的移动自组网AODV稳定路由协议改进方法

针对移动自组网中节点高速运动、网络拓扑变化剧烈导致的网络性能下降问题,在无线自组网按需平面距离向量(Ad hoc On-demand Distance Vector,AODV)协议基础上,提出一种基于模糊逻辑具有链路稳定感知意识的移动自组网路由协议(Fuzzy Stable AODV,FS-AODV)。选择链路维持时间和邻居节点变化度作为链路稳定程度的考量指标,从模糊逻辑的理论出发,将两个链路稳定指标融合为评价该链路稳定性的综合稳定值,并作为最终的稳定路径决策依据。仿真结果表明,该方法在动态环境中的网络性能优于AODV,对节点高速运动引起的拓扑变化有很好的适应性,也验证了基于经验设计的用于融合链路稳定指标的模糊规则的合理性。

智能交通场景下移动自组织网络的路由分析

随着交通中智能设备及车辆的引入,为智慧交通系统设计的网络必须能够应对快速变化的网络拓扑和广泛的高速移动节点。因此,开发能够适应这种动态性的高效路由协议显得尤为重要。本文详细分析了当前用于智能交通的各种路由协议,并探讨了它们在不同交通环境下的适用性。此分析旨在为未来智能交通系统中路由协议的选择提供参考。

基于洪泛约束的移动自组网多径路由协议

移动自组网因其网络能够动态重组而广泛应用于紧急救援等场景之中,但其拓扑结构的动态特性导致路由容易断裂,而路由重建将占用较多网络资源。针对该问题提出一种新的基于洪泛约束和多函数度量的多路径路由协议FLMP,利用基于节点移动性的洪泛约束机制,结合局部最优和全局最优思想构建路由,并利用多个路由度量函数选出最优主路由和备份路由用于数据传输。仿真结果表明,FLMP路由协议可以保证数据可靠传输,有效减少路由断裂次数,同时明显地降低路由控制开销。

基于移动自组网络的无人机通信设计

为了解决由于自然灾害所造成的通信故障问题,文章建立一种应急通信系统,对于受灾地区的救援工作可以起到重要作用。本文以移动自组网络为主,建立一种无人机通信系统,利用无人机监测特殊地区的真实情况,完成视频的传输功能。利用无人机在空间、地理位置上的优势,感应并监测特殊地区的损坏数据,利用层次化的自组网,实现信息的回传、共享和下载等功能。结果表明,该系统可以实现无人机之间传输数据的低时延功能,很好地满足了应急通信的应用场景。

基于协同通信的移动自组网广播方案设计

移动自组网中大多采用冲突避免协议,广播时存在大量的冗余数据及信道冲突,在复杂的信道环境下会降低系统的通信效率。结合协同通信与动态时隙分配技术,提出了一种基于协同通信的移动自组网广播方案。该方案分成竞争、控制报文和数据传输3个阶段。竞争阶段利用基于载波侦听多址访问(Carrier Sense Multiple Access,CSMA)的广播网络洪泛少量竞争报文,分配广播权限;控制报文阶段结合协同通信,利用时隙分配算法完成节点的时隙分配;数据传输阶段,利用协同通信结合时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)动态时隙分配算法,使得节点能够充分利用信道资源进行数据发送,避免节点间的相互竞争,提高数据传输效率。

基于移动自组网络的无人机通信设计

随着信息化建设的推进,无人机因其使用维护成本低、部署方便等优势成为信息化发展重点,但单无人机系统由于计算存储能力等限制难以应对复杂工作任务,多无人机系统由多个无人机组成通过协作作业方式完成工作任务。移动自组网是支撑无人机系统协调运作的关键技术,使无人机系统可以灵活部署,由于无人机移动快等特点使MANET设计面临很多挑战。针对现有移动自组网(mobile ad hoc network,MANET)TCP/IP体系结构通信效率低等问题,研究新型通信体系结构,采用具有动态认识管理功能的认知平面与数据平面交互,分析各层关键技术,仿真说明结构可行性。

基于属性基加密的移动自组网区块链模型构建

为深化区块链模型在传输移动自组网节点数据时的安全性与可靠性,开展基于属性基加密的移动自组网区块链模型构建方法的设计研究。构建移动自组网区块链模型前,引进属性基加密技术,设计移动自组网节点数据的加密。节点数据加密共由三个阶段构成,分别为初始化阶段、共享传输阶段与加密阶段;设计移动自组网区块数据发布与访问控制过程,根据检索中的实际需求,选择对应的接口,进行移动自组网区块链模型中智能合约的部署;建立区块链数据账本,通过对账本数据的聚类,实现对模型的生成。对比实验结果表明:设计的方法应用效果良好,该方法不仅可以节约不同属性基下数据传输生成密钥的时间成本,还可以避免模型在传输数据时出现数据丢失、异常等问题。

基于蚁群算法的移动自组网AODV路由协议动态优化研究

现有的AODV路由协议优化研究大多采用高延迟方式。本文对AODV路由协议进行动态优化,并采用蚁群算法对其进行优化。通过对路径规划中的避障规则及关键节点的敏感度进行修正,增加关键路径上的信息素含量,设定信息素水平分区,进而对通信传输最优路径的辨识与规划进行优化。利用蚁群算法,将每个结点的信息素辨识结果与蚁群算法相结合,求得最佳传播路径。试验表明,经过优化的路由通信数据传输平均时延维持在0.3—0.45秒之间,可以有效缓解移动自组网拥塞状况,并且路径节点的变化也逐渐平稳,总体工作效率与性能得到了显著提升。

移动自组网安全技术综述

移动自组网有重要的军用价值。但其无中心控制节点、多跳等特点使其安全受到威胁。本文介绍移动自组网的特点,分析了移动自组网所面临的安全威胁,并针对其安全弱点的安全策略加以阐述,最后指出了下一步研究方向。

移动自组网络中多径路由的匿名安全

多路径为移动自组网络提供的容错、负载均衡与QoS支持较单路径更有效可行,所以在战术无线自组网等类似系统中采用多径路由策略更能满足系统的实际需求.另外,这类系统对安全性的要求除了基本的通信内容机密、完整与可用等特性外,还要求通信者的身份与位置对敌人保密,为通信者及其使命提供保护.鉴于现有的移动自组网络的匿名路由协议都不是实用的多径路由协议,且未能有效防御被动攻击、拜占庭行为以及匿名的不充分性,本文设计了一种新型安全匿名的多径路由协议,其特点是:在移动自组网络中采用单私钥多公钥密码体制、Bloom Filter与轻型洋葱盲化算法,来实现通信者身份匿名、位置隐藏与路由不可追踪;为源节点提供充分的路由信息,基于充分的信息使用强化学习算法来提高系统抵御被动攻击与拜占庭攻击等路由安全攻击的能力,并增强数据传输的可靠性.通过仿真与分析,显示了算法有较好的性能并达到了所定义的匿名安全要求.

移动自组网中基于多跳步加密签名函数签名的分布式认证

移动自组网Manet(MobileAdHocNetwork)是一种新型的无线移动网络 ,由于其具有网络的自组性、拓扑的动态性、控制的分布性以及路由的多跳性 ,所以 ,传统的安全机制还不能完全保证Manet的安全 ,必须增加一些新的安全防范措施 .本文探讨了Manet所特有的各种安全威胁 ,提出了一种基于多跳步加密签名函数签名的安全分布式认证方案 ,即将移动密码学与 (n ,t)门槛加密分布式认证相结合 ,并采用了分布式容错处理算法和私钥分量刷新技术以发现和避免攻击者假冒认证私钥进行非法认证以及保护私钥分量和认证私钥不外泄 .

移动自组网中基于声誉机制的安全路由协议设计与分析

移动自组网是一种有特殊用途的对等式网络,具有无中心、自组织、可快速展开、可移动等特点,这些特点使得它在战场、救灾等特殊场合的应用日渐受到人们的重视.由于在移动自组网络中每节点既是主机又是路由器,所以容易遭受基于路由信息的攻击,而现今的路由协议基本没有考虑到该问题.本文在分析移动自组网络安全特性的基础上,综述了该方面的研究工作,建立了基于声誉机制评价体系,并给出了具体的评价方法和计算模型.在此基础上,提出了基于声誉机制的安全路由协议S DSR .仿真结果表明在存在攻击节点的情况下S DSR协议比DSR协议具有更好的包传输率、包丢失率等属性.

移动自组网能量保护策略研究进展

移动自组网是一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个支持多跳的临时性的网络自治系统,由于移动自组网的大多数节点是由有限寿命的电池来提供的,因此能量保护策略成为该网络所有协议层的关键问题。本文回顾了移动自组网能量保护策略的研究进展,对有关策略进行了评述,最后结合跨层设计思想给出了基于跨层协同的能量保护构架及其包含的研究方向。

基于博弈论的移动自组织网络的信任管理方法

采用博弈论的思想为节点间的间接信任信息获取建立了博弈模型,提出了惩罚机制并给出了节点的效用函数。此外,建立了信任演化的复制动态方程来研究在不同参数下节点的演化稳定策略。通过实验验证了方法的正确性及有效性,证明该模型可使节点为了获得最大利益而在间接信任评估过程中趋于选择同邻居节点合作,从而提高信任管理系统的可用性与有效性,同时验证了节点在不同前提条件下的演化稳定策略。

移动自组网中基于部分网络编码的机会主义路由

完全网络编码可用以解决机会主义路由中空间重用及重复报文问题,但增大了报文平均延迟,且报文数据流表现出突发性特征,不利于目标节点解码.本文针对移动自组网提出基于部分网络编码的机会主义路由OR-PNC,采用任意长度部分网络编码方式对报文编码.实验表明OR-PNC可有效降低报文平均延迟达26%,目标节点应用层原始报文到达流更均衡.

一种累计多路径的移动自组网络路由策略

描述了一种基于多路径移动自组网络按需路由策略.在移动自组网络,由于网络节点的移动性及拓扑结构的易变性,路由成为最受关注的问题.在以前的移动自组网络路由算法中,主要采用的是传统的单路径方式.最近,多路径方式也逐渐出现,因为相对单路径路由而言,多路径为移动自组网络提供的QoS支持更可行、更高效.鉴于现有的移动自组网络多路径策略未能为源节点提供充分的信息,提出了一种新型的移动自组网络多路径路由算法.该算法可以将路由信息保存在源节点中,并依此在源节点中采用替换路径或多路径并发的方式进行数据传输.

移动自组网中安全高效的组密钥管理方案

以提供安全、可靠的保密通信为目标的组密钥管理方案是移动自组网安全研究领域中的一个热点.然而,固有的动态性、资源受限和无固定基础设施等特点使得目前已有组密钥管理方案不能很好地适用于MANET.针对MANET组密钥管理面临的诸多挑战,提出一种高效的安全组密钥管理方案(an efficient and secure group key management,ESGKM).ESGKM无需控制中心,所有成员通过协商共同生成组共享秘密密钥,提高了方案的安全性,并能很好地适应拓扑频繁变化的MANET环境.基于ECC和双线性对的密码体制提高了组密钥生成的效率,同时组成员能够对接收的子密钥份额和组密钥份额进行验证,进一步增加了方案的安全性.该方案还提出基于组密钥服务中心(group key ervice center,GKSC)的组密钥更新和一致性管理算法,有效减少了ESGKM通信开销和计算量,避免了组密钥不一致造成节点孤立.使用串空间模型对ESGKM方案进行了形式化分析,证明了其正确性和安全性.最后,通过与BD,A-GDH和TGDH协议比较,表明ESGKM能有效减少节点和网络资源消耗,很好地适用于动态的MANET环境,具有更为明显的性能优势.

大规模移动自组网络安全技术综述

移动自组网络具有重要的军事价值和广阔的商业应用前景.其无中心控制、多跳等特征使移动自组网络安全问题更加严峻.特别是,当节点数增加时,网络的组成难度、可用性、安全性都会受到极大的影响.在对国内外有关移动自组网络研究现状综述的基础上,重点对大规模移动自组网络安全涉及的关键技术,如安全模型与安全方案、安全分簇技术、组密钥管理技术等方面的研究现状进行了深入分析与探讨;最后,指出了大规模移动自组网络安全技术的主要研究方向,即:大规模移动自组网络的安全组网技术、移动自组网络的协议安全证明技术、大规模移动自组网络的密钥管理技术、大规模移动自组网络模型模拟和安全性论证.