不同合作度下机会网络典型路由算法健壮性分析*

机会网络路由算法在不同合作度下的健壮性是一个重要的但未被充分研究的问题,分析了机会网络中可能存在的节点间不合作的情况,定义了三种适用于不同场景的节点合作度,设计了评价方法及指标体系,通过对真实城市场景中带有智能蓝牙设备行人移动行为的仿真,定量分析了不同节点合作度下Direct Delivery、Epidemic、Spray and Wait、Prophet和MaxProp 五种典型路由算法的健壮性。结果表明Spray and Wait和MaxProp算法健壮性较差,Prophet 和Epidemic算法较     

WMNs中基于重复博弈的机会路由激励机制研究

无线Mesh网中虽然有固定节点,但是其中大量的移动节点仍然有能源、带宽、内存等限制。在机会路由协议中,数据包从源节点至目的节点,需要中继节点机会性地转发;但由于节点自身条件的原因,节点行为往往趋向于自私,不愿接受转发请求。节点不合作行为中的自私性是导致网络吞吐量随之下降的主要原因之一。针对该问题,提出邻居节点合作度评估函数的概念,并建立基于合作度评估函数的宽容针锋相对策略节点重复博弈模型（CGTFT）。仿真表明,该模型可以有效抑制自私,激励节点合作,提高网络吞吐量。     

基于非合作博弈的无线网络路由机制研究

无线网络因其分布性、独立性、移动性等特点,网络性能容易受到自私节点的影响.文中综述了无线网络中因自私节点的存在而带来的一些关键问题,特别对含有自私节点的无线环境中基于非合作博弈理论的路由机制进行了分析和研究.为了解决网络中自私节点的问题,目前研究人员主要提出了两种机制:基于信任度的机制和基于非合作博弈的激励机制.文中对上述两类机制进行了总结和分析,特别地,针对无线自组织网络和无线网状网络中各种激励机制进行了详细的研究.网络编码作为一种有效的技术有助于提高无线网络的性能,文中探讨了基于网络编码的优化埘含有自私节点的无线网络性能的影响.同时还分析了非合作无线网络中节点共谋的问题,最后提出了当前非合作无线网络研究中存在的理论挑战及潜在的热点方向.     

机会网络典型路由算法性能分析

通过对真实城市场景中行人移动行为的仿真,定量分析First Contact、Direct Delivery、Epidemic、Spray and Wait、Prophet和MaxProp6种机会网络典型路由算法在不同场景下的性能。在仿真过程中,以不同节点密度、不同节点移动模型和不同节点缓存大小设置多种场景,从传输能力、传输效率、网络资源开销和节点能耗4个方面对路由算法进行分析和比较。实验结果表明,节点移动模型、节点密度等因素会对路由算法产生显著影响,各路由算法在不同的场景下性能差距较大,每种算法都有其适用的特定场景。     

机会路由中一种候选节点数量估计方法

针对机会路由中候选节点数量过多的问题,提出一种基于距离的候选节点数量估计方法(DBNCE)。该方法根据当前节点到目的节点的距离,结合网络密度、当前节点邻居节点的数量等因素,为参与数据包转发的每个节点设置相应数量的候选节点。仿真结果表明,在机会路由中应用该方法,能够在保证数据传输成功率的基础上,有效地减少网络中候选节点的数量,从而提升网络的性能。     

VANET中考虑节点质量的机会路由协议

提出一种车载自组织网络(VANET)中考虑节点质量的机会路由协议——QAOR(Quality of node based Adaptive Opportunistic Routing Protocol)。针对以往协议均没考虑到节点历史接触频繁性的问题,该协议在路口根据距离目的最近和反映节点接触频繁性的质量两个指标机会选择下一跳,改善了GPSR在路口下一跳没有后续节点的情况;在直路上运用加入携带转发机制的贪婪算法。NS-2仿真显示,在城市场景中,QAOR自适应选路,比传统贪婪算法GPSR投递率增加,延时减少。     

适用于多跳无线网络的机会路由机制

机会路由采用路由推迟策略,该推迟的路由抉择是对传统路由方式的颠覆。基于此,提出一种适应无线信道不稳定性的机会路由机制,并在Linux操作系统上以内核加载的方式实现该机制。仿真结果表明,该机制能提高数据包的投递率,降低端到端时延,且其性能稳定,几乎不受无线信道变化的影响,更能够适应无线链路的不稳定性和不可预测性。     

浅谈机会网络路由算法

随着传感技术、嵌入式技术、无线通信技术、高性能计算等相关领域的迅猛发展,以物联网为代表的新一代的智能互联网络应运而生。出现了一种新的基于机会转发的路由技术,使用该技术的网络,称为机会网络。本文主要介绍了机会网络的概念和理论基础,并分析比较了当前机会网络的一些较为重要的路由算法。     

传输速率感知的机会路由候选路由节点选择和排序

以期望传输时延为度量指标,提出了传输速率感知的机会路由候选路由节点选择和排序算法。分解机会路由为节点到其候选路由节点集的anycast传输和候选路由节点集到目的节点的剩余机会路由传输,迭代计算节点的机会路由最小期望传输时延,根据最小期望传输时延选择和排序候选路由节点。模拟实验结果表明,提出的机会路由候选路由节点选择和排序算法能明显提高机会路由的传输性能。     

机会路由算法中层次化的辅助信息获取机制

信息辅助型路由是一种依赖额外信息协助节点高效地转发数据包的机会路由机制。然而目前的信息辅助型路由算法中节点间辅助信息的获取以一种洪泛的方式进行,造成了网络资源浪费。针对此问题,提出了一种层次化的辅助信息获取机制。一方面,互为邻居的节点之间进行信息获取,保证信息更新速度较快。另一方面,将节点分为社会性节点和普通节点,使信息的获取主要发生在社会性节点与普通节点之间,以保证信息的网络覆盖率较高。通过有选择性地共享信息可以显著地减少节点间信息获取次数。实验结果表明,在不显著影响路由算法基本性能指标的前提下,该机制可以减少大约80%的辅助信息获取次数。     

基于服务类型的负载平衡中间件模型

数字图书馆会出现用户请求响应时间较长、服务器资源消耗较大以及集群环境中各服务器性能不同导致的网络负载不平衡问题。为解决上述问题,提出基于服务类型的负载平衡中间件模型。该模型考虑不同的服务请求对服务器负载状况的影响,结合各服务器的性能进行动态负载调度。性能测试结果表明,该中间件负载平衡效果良好,可用性与可靠性较高。     

移动机会网络路由问题研究进展

移动机会网络基于节点接触形成的通信机会逐跳转发数据,是满足物联网透彻感知与泛在互联的一种重要技术手段.机会路由作为实现间歇式连通环境下节点通信的基本方法,具有十分重要的研究意义,引起了研究人员的广泛关注.首先介绍了移动机会网络的概念、体系结构、典型应用以及所面临的一些挑战;然后详细阐述了机会路由算法的评价指标、设计需求与转发机制,并介绍了研究进展;最后,对机会路由未来的研究趋势进行了分析与展望.     

移动机会网络组播路由的研究进展

在移动机会网络中,节点进行机会式的连接通信,该方式被广泛应用于移动社交网络、车载智能网络、移动自组网络等场景中。移动机会网络群组通信在抢险救灾、社区消息分发及智能交通等领域具有极高的应用价值,组播路由技术是其关键技术之一。将移动机会网络组播路由分为传统组播路由和智能组播路由两类,重点介绍了智能组播路由的研究现状,并采用通用的性能指标对各组播路由策略进行了比较分析。分析结论为:智能组播路由由于考虑了移动机会网络的社会特性、节点缓存、能量及安全等特性,因此具有较好的综合性能。最后展望了组播路由在大数据缓存管理、群组安全策略、车载自组网及动态感知方面的研究前景。     

机会网络中的安全与信任技术研究进展

机会网络是一种通信连接经常中断的移动自组织网络,是利用节点移动形成的通信机会逐跳传输消息,以“存储-携带-转发”的路由模式实现节点间通信.然而机会网络作为移动自组织网络的极端版本,其特有的节点高移动性、网络链路经常变化和延迟容忍特性,对数据的机密性和完整性、路由安全性与隐私性以及节点认证与合作性等提出了更高的要求与挑战.首先系统地描述了机会网络的安全威胁与安全需求,深入分析了机会网络中的安全路由及其隐私保护机制;其次研究了机会网络节点认证及其合作激励机制,并对各种相关安全与信任技术解决方案进行了综合比较分析;最后对未来进一步的研究工作作出了展望.     

拍卖博弈模型在无线传感器网络路由中的应用研究

为了提高无线传感器网络数据转发的可靠性及能量利用率,本文基于拍卖博弈建立了拍卖路由博弈模型,并提出一种进行转发节点选择的价格路由博弈算法.在算法中潜在的转发节点为了从发送节点获得虚拟货币而相互竞争,发送节点根据各个转发节点的标价选择最佳转发节点.实验仿真表明拍卖路由博弈模型的合理、有效,提出的价格路由博弈算法能够降低节点的能量消耗,延长网络的生命周期.     

一种多用户协作博弈的视频机会传输路由算法

移动用户间日益普及的视频数据传输,使得传统无线通信网络上的流量爆炸性增长问题变得愈发严重,而基于D2D通信的数据机会传输被认为是能够实现数据卸载的有效方法.然而在移动机会网络中,数据传输主要通过数据复制和机会转发而实现.为了获得较高的投递率和较低的投递时延,数据复制往往被过度使用,冗余的数据包不仅会消耗大量的设备和网络资源,还会增加网络的传输负载,降低网络性能.对于视频数据传输,由于其较强的持续性和远高于一般标量数据的数据量,该问题会更加突出.因此,基于多人协作博弈,提出了一种面向视频传输质量的机会路由算法VOR-MG,实现对视频传输质量和传输开销的优化.具体来讲,首先建立视频数据包的边缘质量增益模型,然后把多用户相遇时的视频数据传输建模为一个多用户协作博弈,最后,基于其纳什最优解来对每个视频数据包的复制或者转发进行决策,从而保证在视频传输质量最优的情况下,使得网络中的视频数据包备份个数最少.基于合成数据集和真实数据集的仿真结果表明:其视频传输质量比对比算法高出1 dB～2dB,但是平均最大数据包备份数仅为同类算法的25%左右.     

基于社会自私性的机会网络路由算法

在现有的基于节点自私性的机会网络路由算法中,大部分假设只有个别节点具有自私性。然而在现实世界中,大部分人都具有不同程度自私性。因此,本文提出一种针对社会自私性的机会网络路由算法。在该算法中,节点的自私性体现为追求最大的转发收益,转发收益的大小与消息的优先权和节点间的社会关系强度有关。社会关系越强,消息的优先权越高,节点的转发意愿就越强,相应地消息转发效益就越大。同时,节点优先发送转发收益最大的消息,且选择到与目的节点的社会关系更强,投递率更大且转发意愿较强的节点作为转发节点。最后,通过仿真实验证明该路由算法的可行性和高效性。     

机会社交网络下基于中介市场模型的激励机制

智能手机和其他具备短距离无线通信能力设备的普及,使利用机会社交网络进行社会性活动的组织成为了可能.然而,机会网络中的消息传递需要代理节点的支持,代理节点的不协作,会大大降低消息传递的效率.为了解决消息传递过程中的"丢包"问题,引入了具有中介的市场模型作为活动组织激励机制.系统将消息发起者、代理节点和消息接收者分别与市场交易中的卖家、中间商和买家进行类比,分析在不同社会关系与社会属性下的社会福利和收益情况.同时,提出了代理选择的"流浪者算法",选择与多个社区相遇次数较多且与各社区相遇概率较大的用户(流浪者)作为代理,并基于MIT Reality Mining数据集进行实验.以具有中介的市场模型作为激励机制,比较了该数据集下使用不同代理选择算法时形成的收益与社会福利情况.在上述算法的基础上,基于Android平台初步实现了社会性活动组织的原型系统,为活动的组织提供服务.