异构协议空间信息网络的DTN互联方法研究

针对延迟容忍的空间信息网络与其他异构网络的互联,目前还没有有效的对策.设计基于DTN的互联方法,在具有异构协议代理功能的DTN转发节点实现中,扩展Bundle层功能和运作规范,在空间通信链路环境中实现了CCSDS协议体系、TCP/IP协议体系、DTN协议体系的功能一体化.设计半物理仿真环境模拟空间通信场景,在其中对比了采用传统IP互联方法和该DTN互联方法进行不同业务传输的性能,并体现了DTN互联方法在数据保管能力上的优越性.     

DTN网络中的基于Bundle协议的数据包发送算法

DTN传输协议引入束和分片的概念,将数据分块传输以适应经常发生链接中断的链路。研究了DTN传输层的Bundle协议和LTP(Licklider transmission protocol)协议,针对网络环境可能在短时间内剧烈变化的问题,研究了数据块的大小对传输效率的影响,提出了DTN网络中基于Bundle协议的数据包发送算法,动态选择最适合当前网络状况的发送策略以获得最佳的系统性能和传输效率。仿真结果表明:适当选取发送数据块的大小可以大幅度提高传输效率。     

面向空间容延迟网络的网关设计与仿真

针对高延迟、高误码和链路频繁中断的空间信息网络,设计了能够适应空间网络环境的容延迟网络(DTN)网关,在OPNET仿真平台下对网关进行建模,并对基于该网关的空间信息网络进行仿真.DTN协议体系以"存储转发"为核心思想,结合空间数据系统咨询委员会(CCSDS)提出的适用于空间环境的传输层协议和数据链路协议,以保证空间网络数据传输的可靠性.仿真结果表明,使用DTN网关能够显著降低空间信息网络数据传输的丢包率,增强通信的可靠性,表现出良好的适用性.     

基于线图的社会性DTN消息传输策略

针对目前大多数DTN路由算法存在因孤立节点数量过多进而影响整个网络性能问题,提出了一种基于线图的社会性DTN消息传输策略.本策略将时间划分为若干时间片段,以线图节点对质量以及相似性作为评判标准,周期性地将三跳以内的节点划分成不同社区,最后通过社区内、社区间不同的路由策略进行数据传输.仿真结果表明:该算法与Epidemic、PROPHET、Sim Bet算法相比,在未降低网络延时性能的情况下,具有较高的消息投递率、较小的网络开销等.     

DTN中基于解码预判的高效低时延数据传输算法

针对延迟容忍网络（DTN）中编码节点受限的数据传输机制（Hubcode）存在网络开销大、解码时延长的问题,该文提出一种基于解码预判的高效低时延数据传输算法（HLDA）予以解决。HLDA算法提出了hub节点解码预判新机制以减少数据包的端到端传输时延。通过提出单播、广播混合传输新机制减少beacon信息包的广播次数,从而减少网络开销;并提出减少编码系数矩阵交互机制,更进一步地减少网络开销。仿真结果表明,该算法能够有效降低网络开销,减少端到端的时延。     

BEB算法的不同退避阶段站点分布概率模型

在采用二进制指数退避(BEB)算法的CSMA/CA协议中,针对网络性能随网络规模变化的特性,提出了一种新的网络冲突率分析模型.该模型将网络中的传输站点建立成一个整体的排队网络服务模式,考虑了退避算法中退避次数限制、延时侦测等机制.基于该模型详细地分析了站点在退避计时器结束后,争夺传输时隙的访问方式,推导出网络冲突率的表...     

面向DTN感染路由协议的缓存管理算法

延迟容忍网络(DTN)是一种面向移动与极端网络环境的特殊无线自组织网络。相对于传统网络,DTN中节点需要长时间存储/携带消息,进而实现消息的转发,从而使得节点缓存成为影响网络路由性能的重要因素。为优化Epidemic路由协议中缓存管理机制,避免由活跃消息丢弃所引起的路由效率降低的情况,提出了一种基于消息生存属性的缓存管理 (MPBBM)算法。该算法通过综合分析消息转发次数与生存时间等因素对消息传递的影响,制定了优化的缓存替换策略,使得缓存替换过程中有限保留新产生的消息、丢弃即将失效的消息。仿真结果表明,相比于其他缓存管理算法,MPBBM算法能够有效地提升消息交付率,并显著地降低投递时延与网络开销。     

基于对称密码的跨域身份认证和数据传输方案

目的结合跨域用户身份认证和跨域加密数据传输,设计基于对称密码体制的跨域身份认证和数据传输方案.方法构造的协议模型包含初次认证传输协议和后续认证传输协议两个部分.两个部分可以分别在不同的场景下工作,并且具有不同的使用效果:初次认证协议全面可靠,后续认证协议简单高效.结果认证过程结束后,就可以安全地进行数据传输了.该方案中的身份认证和数据加密过程均采用对称加密算法加密,可以有效地保障数据的机密性和完整性,同时具有较高的处理效率.结论性能分析和安全性分析表明,该协议简单、快速、实用,具有较高的性能和安全性,可以应用在多种网络环境中.     

802.11a无线局域网多速率传输模型的实现

针对速率信息的交换、预约时长设置以及相关网络分配矢量的更新和计算,基于碰撞检测的载波侦听多址协议,提出了一种交换速率信息的多速率传输协议RIEMS协议.基于802.11a协议中DCF方式来实现无线局域网RIEMS协议多速率传输的模型,分析得到了影响多速率传输协议性能的参数,完成该模型的仿真.仿真结果表明多速率传输可以大幅度提高网络性能.此模型可以应用于支持非对称信道、ad_hoc网络、高速移动、速率可变宽带无线移动网络的媒体接入控制.     

基于复制的DTN网络路由算法研究

DTN是一种适用于挑战环境的新型网络,对长延迟、频中断等恶劣条件具有良好的适应性。目前,人们对于DTN网络的研究热点主要集中在传输协议、路由算法、安全防护等方面。本文针对基于复制的DTN路由算法展开研究,首先介绍了DTN的概念、结构、特点及应用,然后分析了四种典型路由算法的原理,最后利用仿真工具实现了对路由算法的仿真,并对不同条件下的算法性能进行了对比。实验结果表明,节点密度、节点缓存和数据包生存时间等网络因素对于算法的性能都有着显著影响,不同路由算法均有其特定的适用场景。     

Environmentally-adaptive secure routing protocol for satellite networks

In order to solve the security problem of data transmission in Low Earth Orbit(LEO) satellite networks, a novel secure routing protocol is designed. First, by considering two aspects of satellite behavior attribute and communication capability attribute, a multi-dimensional security evaluation model is established, and the model for evaluating the satellite security communication capability is dynamically adjusted with the network state. Then, combined with the on-demand routing protocol, the secure communication path is established by taking the quantitative evaluation of satellite security communication capability as the routing metric. Finally the forwarding behavior of nodes in the transmission path is monitored in real time, and the routing reconstruction is triggered as needed. Simulation results show that, compared with the existing protocol, the proposed protocol can significantly improve the performance of the packet delivery rate, average end-to-end delay and average hop than the existing protocol when malicious nodes exist in the network. The protocol can effectively improve the security of data transmission in LEO satellite networks.     

车联网无线链路传输数据业务性能评估

为了评估车联网无线链路传输数据业务的能力,提出结合车辆运动模式和数据业务传输特点的车联网链路传输性能评估模型.通过蒙特卡罗仿真统计得到链路剩余生命时间分布和数据业务传输时间分布,利用分布解析推导车联网链路成功传输概率,并建立链路传输性能评估模型.在基于Matlab/Simulink的TrueTime工具箱搭建的仿真平台上,使用模型评估常用Ad hoc路由协议基于距离矢量自组织和基于路由预测所建路径的传输性能.实验结果显示,链路性能模型能有效评估不同路由协议建立链路在不同移动速度下传输数据业务的能力.     

基于平衡树的智能电网数据采集路由算法

在智能电网中,与传统路由协议不同,突发性拥塞不再是数据采集的主要风险,风险的新来源是数据流过度集中在网络的关键节点而导致的拥塞。为此,提出了一种能够实现数据平衡的数据采集路由机制用以克服网络拥塞。首先,该机制抽象出配用通信网络的数学模型;其次,针对无线网状网络( WMNs)路由协议,以节点排队队列长度作为决策参数建立路由度量模型(数据平衡度量模型,DBMM),并以度量值最小作为决策条件,设计了基于平衡树的路由算法(基于DBMM的路由算法,RA-DBMM)。最后,在Matlab环境下进行仿真实验,对比分析RA-DBMM和经典Bellman-Ford的性能差异。实验结果表明：RA-DBMM能够有效地改善数据拥塞问题,提高系统可靠性和吞吐量。     

基于节点能力模型的容迟网络路由算法

针对容迟网络高延迟、间歇性连接、节点频繁移动、能量和缓存资源受限等本质特点,提出一种基于节点能力模型的容迟网络路由算法CM-RSD.该算法将基于节点活跃度和可用能量比的能力模型和多副本限额转发策略相结合,使消息副本向递交能力更强的节点扩散,从而提高消息递交的成功率,同时实现对资源开销的控制.此外,CM-RSD在选择中继节点时,还充分考虑了节点的能量状态,以避免消息副本向能量不足的节点扩散,从而有效保障网络节点的存活率.仿真实验表明,无论是节点密度、副本配额,还是节点移动模型的影响,CM-RSD算法在消息递交成功率、资源消耗、递交延时、能量消耗、扩展性等方面都表现出了良好的性能.     

Secure link status routing protocol based on node trustworthiness

To develop secure routing technology for the current Internet, a trusted measurement model based on dynamic Bayesian networks(TMMDBN) is introduced by taking both node identity and its interaction into account. Combining the security authentication technology based on the combined public key(CPK), a new secure link state routing protocol(SLSRP) is proposed by applying the model to the OSPF protocol, which can determine a high security and trusted path for data transmission. Simulation results show that SLSRP achieves a much better security performance than OSPF with little increase in signaling overhead and computational complexity. Moreover, SLSRP has an adaptive capability and can quickly react to the denial of the service attack, which can effectively suppress the threat of an abnormal entity.     

一种结合传染路由的缓存调度算法

延迟容忍网络是一种链路频繁断裂的无线网络,主要采用“存储-携带-转发”的方式来转发数据分组,不同于传统网络的“存储-转发”方式．然而在这种网络中,由于节点之间的接触时间周期较短,并且节点的缓存空间有限,在不考虑有效的缓存调度策略时,很容易造成网络中传输数据分组丢失．针对网络的这些特点,结合传染路由提出了一种基于当前节点的邻居节点与分组的目的节点之间的接触频率的按序转发数据缓存调度算法,并通过NS-2仿真工具进行性能评估．仿真结果表明,在网络资源有限的情况下,此算法能较好地提高数据分组交付率,降低传输时延,减少网络开销,使网络性能得到了较好改善．     

一种无线传感器网络路由协议的研究与仿真

无线传感器网络能够实时的监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,其关键技术之一就是路由算法及实现。本研究提出一种改进的定向扩散路由算法,通过分析兴趣扩散的深度、邻居节点的梯度及接收信息的效率,选取最优的节点用以建立数据传输路径。并在网络仿真工具OMNET++环境下实现了对该协议的仿真,仿真表明该协议具有很好的性能,能大大缩短路由建立的时间,提高数据传输的速度。     

基于DSR的多路径路由协议的分析和改进

首先分析了DSR路由协议，然后提出了一种简单易实现的独立多径路由算法.该算法中只有目的节点应答路由请求，中间节点只转发一次路由请求，这样不仅减少了路由分组的数量，而且能为目的节点尽可能提供多条独立路径，减少了目的节点路由计算的复杂度.在NS 2环境下与DSR路由协议在路由开销、丢包率和端到端的平均延时方面进行了对比实验，实验结果表明SIMR算法的性能优于DSR路由协议.     

基于DSR的多路径路由协议的分析和改进

首先分析了DSR路由协议,然后提出了一种简单易实现的独立多径路由算法.该算法中只有目的节点应答路由请求,中间节点只转发一次路由请求,这样不仅减少了路由分组的数量,而且能为目的节点尽可能提供多条独立路径,减少了目的节点路由计算的复杂度.在NS-2环境下与DSR路由协议在路由开销、丢包率和端到端的平均延时方面进行了对比实验,实验结果表明SIMR算法的性能优于DSR路由协议.     

一种改进的能量多路径路由协议

以优化无线传感器网络的传输路径、延长网络寿命为目标,在已有的能量多路径路由协议的基础上,提出了一种改进的能量多路径路由协议。为了达到更佳的传输效果,该协议综合考虑了通信路径上的消耗能量、剩余能量和跳数。理论分析表明,该协议既能使数据传输均衡消耗整个网络能量,延长网络的生存期;又能减少网络的传输时延,提高传输效率,使有限的资源得到充分利用。