无线传感网中数据传输延时优化的路由协议

针对无线传感器网络中存在的数据包丢失严重以及端到端延时较高的问题,提出了一种数据传输延时优化的路由协议（RPODTD）。首先,根据数据包传输结果对信道探测情况进行分类,引入有效探测占比与传输效率作为节点的评价指标;然后,通过实际延时以及理论延时的差值估算数据包的排队延时;最后,给定最大和最小排队延时阈值,根据排队延时所属的区间判断是否更改传输路径。在OMNeT++上进行的仿真实验中,与基于链路质量和延时的复合负载均衡路由协议（ComLoB）和拥塞避免多路径路由协议（CA-RPL）相比,RPODTD节点的平均端到端延时分别降低了78.87%和51.81%,节点丢包率分别降低了40.71%和68.43%,节点的死亡率分别降低了25.42%和44.62%。仿真结果表明,RPODTD能有效地减少端到端延时,降低丢包率,延长网络生命周期。     

基于随机网络演算的无线传感器网络延时研究

基于随机网络演算研究了无线传感器网络中延时相关问题,通过随机网络演算建立随机到达曲线和随机服务曲线模型,推导出单个节点和端到端的延时统计界.与节点到节点计算方法的延时界相比,演算方法更为简单.另外,随机延时界比确定性延时界具有更好的包络性,给出了违背界的函数.数值结果表明,运用SNC的卷积公式求得的概率统计型延时边界的结论具有更严格包络性,对无线传感器网络配置和QoS控制具有较强参考意义.     

基于WMN物理特性的P2P超级节点选取机制

跳数对无线网络传输性能的影响以及P2P网络相邻节点物理位置的不相邻导致P2P网络信息检索延迟过大。该文提出基于无线网状网物理特性的超级节点选举机制。根据节点在网状网中的作用和位置特性确立Mesh子域,构建超级节点服务簇,使簇内节点的实际通信跳数较小,控制应用的端到端传输延时。仿真结果表明,该机制能降低约50％的信息检索延迟。     

基于道路段评价机制低延时VANETs路由算法

针对城市车辆自组织网络应用需求,提出一种低延时路由协议。该路由协议以城市交通网络模型为基础,首先从各道路段上寻找显著节点,然后估计显著节点之间的链路生存时间,接着从交叉口区域寻找最优的中继节点。一旦找到中继节点便开始广播道路段评价数据包,依据传输延时计算每一个道路段的权重值,最后在路由构建阶段依据道路段权重和有效期选取最优传输路径,实现数据的低延时传输。大量的仿真实验结果表明,与常用的GPSR和GPSR-R路由协议相比,该路由协议不仅端到端平均延时大幅降低,而且报文送达率高、网络开销小。     

无线传感器网络中基于服务质量管理的多目标优化控制

针对基于无线传感器网络构建的测控系统,为减少无线传感器网络固有的时变传输延时、丢包等现象对系统性能的影响,从提高系统整体性能的角度,提出一种基于网络服务质量QoS(Quality of Service)管理的多目标优化控制策略;该优化控制策略以截止期错失率作为网络QoS评价指标,针对传感器节点和汇聚节点之间的数据传输,...     

实时以太网状态分析及其优化策略

为提高实时以太网通信性能和数据帧发送成功率,提出一种基于随机优化理论的实时以太网数据传输优化策略。对实时以太网传输状态进行分析,计算每种状态之间的转移概率,得到状态转移概率矩阵,通过求解平稳状态方程确定以太网处于每种状态的概率,并计算数据帧发生碰撞后每次重传成功概率,以数据帧发送成功率最大为目标函数,对节点发送速率进行优化。实验结果表明,与现有方法相比,该策略在网络传输成功率和吞吐量方面最多提高50．4％和23．4％,在端到端平均延时上也有所改善。     

基于NS2的BACnet网络拥塞控制策略研究

BACnet标准没有规范具体的拥塞控制算法,并且不提供端到端的流量控制机制,常规的拥塞控制算法应用于BACnet网络并不合适.提出了一种新的BACnet网络拥塞控制策略,能够根据平均队列长度和报文的优先级计算丢弃概率,分布式地控制各个BACnet网络节点端到端的流量,通过主动拥塞控制机制达到拥塞避免和控制的目的.NS2仿真实验结果表明,该策略减少了平均服务延时,降低了报丈丢失率,提高了网络吞吐量,增强了网络可靠性,为研究基于无连接协议的控制网络拥塞控制算法提供了一种模型和方法.     

机会网络中的自适应转发控制算法*

在分析现有机会网络转发控制策略的基础上,针对采用固定效用值阈值的机会网络转发控制,提出了一种基于节点能力状况的自适应转发控制策略（adaptive forwarding algorithm based on nodal capacity condition,AFNC）。该策略根据节点的能力状况计算阈值控制因子,自适应调整不同网络传输状况以及通信机会下的数据转发条件。仿真实验表明,与现有的几种典型转发控制相比,AFNC在保证较低传输延迟和较高传输成功率的基础上,通过减少节点间的转发次数,有效地降低了网络传输开销。     

基于最低开销模型的传感网络通信优化仿真

当传感网络中某条链路发生变化时,需要重新计算最短路径树,一旦传感网络规模较大,传统的算法采用抑制链路改变的方法提高传感网络通信容量,但这大幅抑制通信节点周期内路径选择灵活性,通信延迟明显.提出一种改进的A-OSPF算法并应用到传感网络通信优化中,该算法在原始的OSPF基础上融人了最低开销节点机制,增强了传感网络中节点构建的概率,考虑了节点移动性,将更加平稳的链路当成节点,按照链路代价原理得到源节点到目标节点的最佳路径,确保数据包可在链路质量最高的路径上进行传递,降低传感网络数据传送的平均端到端延时.仿真结果表明改进算法在传感网络生存周期以及平均端到端延时方法优于原始的OSPF算法,实现了延长传感网络生存周期以及能量均衡的目标.     

机会网络中基于移动特征的效用转发协议*

针对非社区网络中的主流转发协议未考虑到节点移动的非完全随机性,提出一种基于移动特征的效用转发协议。每个节点关联两个移动特征——活跃度和相似度,依靠活跃节点带动消息的适当发散和递交,并通过相似度的判定和效用值的比较降低网络开销。仿真结果表明,该协议在保持相对平稳的端到端延时的情况下,可以提高消息递交率,降低网络资源消耗。     

无线传感器网络中节点非均匀分布的能量空洞问题

节点非均匀分布策略能缓解无线传感器网络中的能量空洞问题.文中从理论上探讨这种策略,证明在节点非均匀分布的圆形网络中,如果节点持续向Sink节点发送数据,能量空洞现象将无法避免,而当节点数目满足一定关系时,网络中能够实现次优能耗均衡.文中提出一种节点非均匀分布策略及相应的路由算法用于实现这种次优能耗均衡.模拟结果显示网络生存周期终止时,处于网络内部的节点几乎达到了能耗均衡.     

密集型无线传感器网络中功率可调节的跨层网络协议

针对无线传感器网络中节点密集的情况,提出了一个功率可调节的跨层网络策略.节点使用不同的发射功率,且使节点有事先规定数量的邻居节点,其中邻居节点数即为节点度.这样,既保证了网络的连通性,又能有效地降低节点间的竞争冲突.将网络中的节点按照层次划分,选择最小传输功率的上层节点作为父亲节点来构造路由树,计算出节点的候选父亲节点集,在父亲节点失效的情况下,选择候选集中的节点传输来解决.实验结果表明,通过这样的策略,可以提高网络的吞吐量,提高数据传输的速率.     

一种基于Chord的抗Churn策略

利用覆盖网络节点之间的远近邻居关系,修改节点路由指针表,提出基于Chord的抗抖动(Churn)策略。修改节点路由并行度和应对Churn的维护策略。实验结果表明,当搜索路由源节点和目的节点确定时,该策略可降低Chord系统在Churn的网络环境中的维护开销,有效地提高系统抗Churn能力和搜索成功率。     

基于移动—能量代价函数的无线自组织网络路由策略研究

能量均衡技术一直是无线自组织网络的热点研究领域.在深入研究网络信息传输特性的基础上,提出了一种基于移动-能量代价函数的无线自组织网络路由策略,并用于网络信息传输.首先,本文考虑节点连通性、能量均衡性,提出了一种节点移动策略;然后,以传输路径节点集合中的瓶颈节点剩余能量、传输链路数量作为准则,建立以网络节点为对象的能量代价函数.基于移动-能量代价函数的路由策略从链路层的决策转移到节点层的决策.最后,采用MATLAB数值仿真该路由策略的性能,结果显示:本文提出的移动-能量代价函数的路由策略既保持了原有路由优化的精度,延迟网络瓶颈节点能量下降速度,提高网络生存时间.     

一种解决P2P网络路由热点问题的策略

提出了一种新的解决P2P网络路由热点问题的方法,它包括复制点选取策略和副本使用策略。复制点选取策略以节点的邻居节点为复制点选取对象,按照迭代算法,选取邻居节点中在线时间长、带宽大、网络延迟小的点作为放置副本复制点;副本使用策略提出一种重定向算法对热点进行流控,使得节点不会过载,副本被高效使用。实验采用Java语言模拟整个策略,实验结果表明该方法具有高效性,可靠性,值得在目前的P2P网络中加以推广。     

一种改进的WSN源位置隐私保护路由算法

在无线传感器网络通信中,针对已有幻象路由协议可能因失效路径而降低源节点安全时间的问题,提出了一种基于最短距离路由的无线传感器网络源节点位置隐私保护路由算法.该路由算法包括初始化过程、改进的源节点幻象路由策略和避开源节点可视区的最短距离路由策略.理论分析和实验结果表明,与已有的幻象路由协议相比,该路由算法生成的幻象节点能较好地远离源节点,并且提高了源节点的安全时间,可以较好地保护源节点位置的隐私安全.     

P2P分域网络动态负载均衡调度的抗脆弱性策略

P2P网络中集散节点的存在加重了网络的脆弱性。提出一种动态负载均衡调度的抗脆弱性策略,该策略依据节点物理位置的邻近性对网络进行了分域,并设计出更为公平的函数对节点的负载进行动态的量化,当消费节点发出下载请求后,选择负载动态变化因子最小的节点作为服务节点,避免了单个节点负载猛增的情况,均衡了节点的负载。仿真证明该策略能有效抑制网络中集散节点的形成,增强网络的健壮性,从而达到保障P2P网络可持续健康发展的目的。     

无标度网络的级联失效缓解策略

级联失效现象是一种节点失效的动态效应,会瞬间波及全网,造成全局网络瘫痪,成为无标度网络的规模化应用瓶颈.针对无标度网络的级联失效问题,提出一种可抵御任意单个节点失效引发的级联失效的缓解策略.在无标度网络中,节点容量是恒定的,根据这一特点建立级联失效模型,推导出网络发生大规模级联失效的承载极限,进而针对按节点度降序攻击的节点失效行为,提出相应的级联失效缓解策略.仿真实验结果表明,只对网络中小部分节点度大的超载节点采取一次缓解策略,可以显著改进无标度网络对此类攻击的级联失效抵御能力,同时通过数值模拟发现,网络总节点数和节点容量与网络的级联失效抵御能力正相关.     

复杂网络中的一种介度熵抗毁性度量方法

在复杂网络中，核心节点的损坏可能会影响到整个网络的稳定性。基于节点重要性研究了网络抗毁性度量和抗毁性能。综合考虑节点度值和介数对节点重要性的影响，提出了局部介-度中心性指标。兼顾节点的聚集系数，提出节点抗毁性度量方法。为了估量网络的抗毁性能，提出了介-度熵度量及其算法。仿真攻击实验结果表明，基于介-度中心性的攻击策略移除约20%的节点后，可将网络近似地分割为孤立节点集合，它优于传统的攻击策略，表明介-度中心性指标可以更准确地刻画节点重要性。对不同模拟网络的抗毁性评估计算结果则表明，介-度熵度量对网络抗毁性能的排序符合实际情况，在衡量网络抗毁性方面是完全合理的。     

WIA-PA网络的入网认证和密钥更新机制研究

WIA-PA是我国自主研发的、用于工业过程自动化的无线网络规范。研究了WIA-PA网络所处工业现场环境恶劣、节点资源非常受限的现状,提出并分析了由中间节点发起认证请求和散列函数生成安全信息的入网认证方案,以及使用单向散列函数的密钥更新方案。入网认证方案减小了通信消耗和组网时间,密钥更新方案实现了消息认证和消息源认证。分析结果表明,入网认证方案保证了所有入网节点的合法性,密钥更新方案保证了更新密钥的安全有效。