移动延迟容忍传感网络拥塞控制算法研究

针对移动延迟容忍传感网络拥塞而造成的节点内缓存数量预测不准,数据传输延时速度过慢,数据分组投递成功率低等问题,提出一种移动延迟容忍传感网络拥塞控制算法。算法是基于节点状态感知的,构建移动延迟容忍传感网络拥塞预测机制,依据机制中所获取的历史缓存信息感知节点状态,对拥塞严重或中度拥塞的节点缓存队列内的数据进行信息聚合,提出拥塞控制的策略。最后通过仿真可得数据分组投递率、数据分组丢包率及响应时间、消息产生率。实验结果表明,所提出的拥塞控制算法能够预测缓存数量准确,减少数据传输时延,保证数据分组投递成功率,提高整个网络的工作效率。     

位置关联的延迟容忍网络路由算法

提出一种位置关联的延迟容忍网络路由(LRR)算法。引入位置信息,将动态的节点间路由转化为静止的位置间路由,利用节点访问位置的概率信息计算并选择中继位置,无需获取全局的节点间概率信息。实验结果表明,与现有的延迟容忍网络路由算法相比,LRR算法具有较高的传输成功率和较小的平均传输延迟。     

一种延迟容忍网络数据聚集算法

由于延迟容忍网络具有高延迟,低数据传输率,拓扑动态变化等特点,设计有效的路由算法一直是延迟容忍网络研究的热点问题.该文在概率模型的DTN中提出了一种数据聚集算法DADTN(Data Aggregation algorithm for Delay Tolerant Networks).对于目的节点相同的一些数据包可以通过网内聚合(In-network aggregation)方法聚集成为一个数据包.为了衡量每个节点聚集局部数据包和交付数据包到目的节点的能力,算法定义了聚集交付能力的概念.数据包则由聚集交付能力小的节点向聚集能力大的节点进行传输,实施聚集操作.仿真分析表明,与Epidemic和PRoPHET算法相比,DADTN算法能以较低的数据包转发次数获得较高的数据传输成功率.     

同构Hadoop集群环境下改进的延迟调度算法

在Hadoop框架下计算资源和数据资源可以在不同物理位置的特点产生本地化问题。延迟调度算法的产生旨在解决本地化问题, 此算法根据任务待处理数据的物理位置作为作业的计算节点, 调度任务至目标节点。但是可能出现同一作业中若干任务集中运行在某一计算节点, 导致作业达不到理想的并行效果。针对原有的延迟调度算法, 提出延迟一容量调度算法, 允许部分任务选择非本地化节点作为原延迟调度算法中任务的目标计算节点, 以提高作业的响应时间与增加作业的并行程度。最后通过实验对比分析, 改进后的算法在执行效率和并行效果明显优于原延迟调度算法。     

链路预测模型下的无人机网关选择算法

针对无人机自组网和地面控制站通信时网关节点持续时间短并由此带来的数据传输时延过大和成功率不高等问题,提出了一种基于无人机-地面控制站链路状态预测的网关选择算法.该算法通过建立基于无人机活动模型的预测和基于无人机运动趋势的预测,从而选择与地面控制站连接时间较长的节点作为网关候选节点.此外,通过使用函数计时机制选择网关选择参数最大的节点作为网关节点,有效避免分布式网关选择算法中随机延迟机制导致的不必要的网关切换.仿真结果表明,与现有的无人机分布式网关选择算法和移动自组网分簇算法相比,该算法有效延长了网关节点持续工作时间,并使无人机网络与地面控制站通信时的数据传输时延、数据传输成功率等性能得到提升.     

机会网络中面向周期性间歇连通的数据传输

提出一种在机会网络中基于周期性间歇连通的数据传输策略PICD(periodic intermittently connectedbaseddata delivery in opportunistic networks).通过有效利用节点间的周期间歇连通性改善数据传输性能.节点传输概率的计算则充分考虑了其与汇聚点间存在的间歇多跳路径,并将其与消息容忍的传输延迟相结合.首先,采用随机动态规划的方法建立与延迟相关的传输概率模型;然后,通过基于多跳的函数空间迭代法求出一个周期内的与延迟相关的传输概率分布矩阵;节点面向不同消息延迟的传输概率则基于分布矩阵计算获得,以此作为选择下一跳的依据.与延迟相关的概率转发机制提高了消息在容忍的延迟内被成功递交的可能.仿真实验结果表明,与现有的几种数据传输算法相比,在节点具有循环运动特征的环境下,PICD具有较高的数据传输成功率和较低的递交延迟.     

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.     

低开销低延迟WSN多费马点链多地域群播算法

多地域群播是源节点将数据传输到WSN中多个地理位置区域内的所有节点,现有无线传感器网络多地域群播算法没有做到能量消耗和延迟的平衡,单费马点链算法虽然降低了能量的消耗,传输的平均延迟却很大。提出一种低能耗低延迟多地域群播算法LLA(Low-Cost and Low-Latency Multi-Fermat Chain Multi-Geocast Algorithm),在保持较低能量消耗的基础上,大大降低了传输延迟。首先提出网格划分算法,然后提出三角形费马点和四边形费马点相结合的方法建立费马点链,提高了建立费马点链的成功率。最后,对LLA算法和现有的算法的性能进行了系统的理论和实验分析。仿真结果表明LLA算法在能量消耗、平均延迟方面优于现有算法。     

基于投递概率预测的DTN高效路由

在延迟容忍网络中,基于配额的多拷贝路由通过对消息拷贝数量的限制来控制开销,如何在控制开销的前提下尽可能提高消息投递成功率是其需要解决的关键问题.文中首先分析了提高消息投递成功率的配额分配策略,然后据此提出一种基于投递概率预测的配额路由算法.该路由算法根据节点的本地信息预测到其它节点的投递概率,在复制消息时,根据节点间投...     

一种推拉结合的P2P流媒体数据传输调度算法

主要研究P2P流媒体系统的数据传输调度策略对播放延迟的影响,通过分析CoolStreaming模型的单一拉策略和Gridmedia模型的推拉结合策略,指出它们在播放延迟方面的不足,从而提出了一种推拉结合的数据传输策略:在推传输模式下的数据分配策略对节点的播放延迟起到关键作用,给出一个Least-Delay数据分配算法使得接收节点的播放延迟接近最小值,并通过模拟实验验证了该算法的有效性。     

A Novel Gradient Boosted Energy Optimization Model (GBEOM) for MANET

Mobile Ad Hoc Network (MANET) is an infrastructure-less network that is comprised of a set of nodes that move randomly. In MANET, the overall performance is improved through multipath multicast routing to achieve the quality of service (quality of service). In this, different nodes are involved in the information data collection and transmission to the destination nodes in the network. The different nodes are combined and presented to achieve energy-efficient data transmission and classification of the nodes. The route identification and routing are established based on the data broadcast by the network nodes. In transmitting the data packet, evaluating the data delivery ratio is necessary to achieve optimal data transmission in the network. Furthermore, energy consumption and overhead are considered essential factors for the effective data transmission rate and better data delivery rate. In this paper, a Gradient-Based Energy Optimization model (GBEOM) for the route in MANET is proposed to achieve an improved data delivery rate. Initially, the Weighted Multi-objective Cluster-based Spider Monkey Load Balancing (WMC-SMLB) technique is utilized for obtaining energy efficiency and load balancing routing. The WMC algorithm is applied to perform an efficient node clustering process from the considered mobile nodes in MANET. Load balancing efficiency is improved with a higher data delivery ratio and minimum routing overhead based on the residual energy and bandwidth estimation. Next, the Gradient Boosted Multinomial ID3 Classification algorithm is applied to improve the performance of multipath multicast routing in MANET with minimal energy consumption and higher load balancing efficiency. The proposed GBEOM exhibits ∼4% improved performance in MANET routing.     

方向和位置泛洪的车联网区域路由协议

为提高车载自组网路由发现、数据传输效率,对区域路由协议进行改进。考虑到车载自组网（VANET）通信环境（道路布局、方向、位置等）多样性,通过判断节点间位置关系缩小泛洪区域,下一跳优先选择该区域内与源或目的节点移动方向相同的节点,进一步减少转发节点数目,以此精细化限制泛洪。为适应 VANET 拓扑频繁变化链路脆弱特性,目的节点优先选择相同移动方向节点数最多,且平均邻居节点数最多的链路,保证数据可靠传输。仿真结果显示：改进方案较好地克服了原协议全向洪泛引起的网络开销大、单一跳数路由选择导致的丢包率、重传率较高等缺点,能够较好地适应 VANET 网络通信。     

基于SDN网络环境感知的智能路由算法

随着网络中海量设备的接入,网络中的环境也日益复杂和多样化,传统的软件定义网络(SDN)路由算法在寻路时没有考虑到网络中的环境因素,如果不考虑这些因素就无法更好地实现对网络节点的实时状态感知,那么也就不能让用户拥有更好的网络体验.针对该问题,结合网络环境信息,提出一种基于SDN网络环境感知的智能路由算法.该算法在时间上进...     

基于路由半径自适应的长链状无线传感网络协议

长链状无线传感网络的节点呈长链状分布。这种特殊的拓扑结构将导致数据碰撞概率增大、传输时延增加,且越靠近Sink节点的地方该现象越明显,这将影响Sink节点的数据接收,甚至导致整个网络的崩溃。针对长链状无线传感网络的链路特征,提出了基于最大传输距离的路由半径自适应调节策略RAMD(Route-radius Adaptive with Max Transmission Distance)。该协议通过以PRR(Packet Receive Rate)及RSSI(Received Signal Strength Indication)相结合的链路质量评估方法自适应调节路由半径,设计基于分级同步的冲突避免机制及基于最优传输距离的自适应路由调整策略。通过与典型的分层路由和顺序传输路由的性能对比的仿真,以及对200个节点的长链状无线网络的物理平台的搭建及测试表明,RAMD协议对简化路由选择、降低时延和减少数据冲突有显著的作用。     

Optimized performance data transmission in Mobile IP networks

In a Mobile IP network (MIPN), nodes move. When a node moves, it may go away from other nodes and this decreases available bandwidth and data rate and increases the propagation delay of links. Therefore, nodes’ movement can decrease data delivery and handoff latency; these will reduce network efficiency. Suppose that an MIPN uses an optimal routing algorithm and transmits data from a source node to a destination node optimally. Nodes’ movement can violate the optimality of the data transmission and this will waste bandwidth and network resources. In this paper we present a new parametric optimal unicast multichannel routing algorithm that computes a domain for a mobile node and this domain will hold the optimality of data transmission and prevent network efficiency failure. Our new method determines an optimal domain for each mobile node and does not allow nodes to exit from that optimal domain. Simulation results show that our new method increases data rate and network efficiency.     

移动机会网络中一种轻量级的分布式社会距离路由算法

目前大部分机会路由算法采取洪泛的方式进行辅助信息的交换造成网络资源浪费严重。针对此问题,提出了一种分布式社会距离路由算法。首先,通过分析节点间接触的稳定性与规律性来确定朋友关系。其次,通过朋友关系来构建节点间的社会距离;进一步地,每个节点维护一张用于记录当前已知的到其他节点的最短社会距离表,通过朋友节点之间相互交换并比较表中信息来不断更新最短社会距离。由于社会距离的构建与更新只需要朋友之间交换信息而并不需要全部节点来参与,极大地减少了辅助信息的交换次数。最后,数据包被发送到与其目的节点社会距离较近的中继节点,保证了数据包高效率地投递。实验结果表明：与接触和传输记录的概率路由（PRoPHET）算法相比投递率提升约3%,包传输延时降低约27%,辅助信息交换次数减少约63%;与基于中心度与相似度的路由（SimBet）算法相比包投递率提升约11%,包传输延时方面基本持平,辅助信息交换次数减少约63%。社会距离路由算法在可扩展性方面的良好表现,为移动机会网络大规模部署提供了理论支撑。     

基于节点运动信息的链路稳定路由设计及其仿真分析

为MANETs路由构建了通过节点运动数据来实现的链路稳定路由LDPR,利用节点运动信息对链路生存时间进行初步预测,同时加入了双路由结构。采用LDPR路由来估计二个节点的链路连通时间时需考虑二个节点相对速度矢量。LDPR路由先对链路生存时间进行预测,确保链路发生断开前使备份路由处于工作状态。在路由被建立后,利用源节点来计算路由生存时间。参数优化结果得到:当节点数上升后,路由的开销率也不断增大,吞吐量发生了减小,传输时延也更大。相比较AODV路由,LDPR路由的开销率以及传输时延都较低,吞吐量较高,可见提出的LDPR路由运行效率更高。     

一种基于混合社区的移动机会网络数据传输机制

由人携带或使用智能设备组成的移动机会网络采用"存储-携带-转发"的通信机制,通过中继转发来实现节点之间的数据传递。为了改善网络性能,往往需要借助节点的社会属性来进行中继选择和制定转发策略。然而,在已有的传输机制中,往往只是利用节点的部分社会属性,不能完全反映出节点之间的社会关系。为此,提出了一种新的基于混合社区的数据传输机制,并给出了混合社区的内涵、混合社区的构建方法和基于混合社区的数据传输算法。基于几种真实轨迹数据集的实验结果表明,与已有的几种经典路由算法相比,该方法传输成功率较高,传输延迟较短,性能更好。     

基于信号功率随机衰落模型的无线传感器网络干扰感知路由

为了降低无线传感器网络信号功率的衰减以及节点干扰对数据传输效率所造成的影响,提出了一种基于信号功率随机衰落模型的无线传感器网络干扰感知路由。首先,根据概率论提出了干扰节点不同分布情况下成功传输数据的两种概率干扰模型,并将节点的干扰、路由收敛及节点剩余能量问题作为路由度量建立了干扰感知路由;然后,通过将干扰、路由收敛,以及节点剩余能量作为评估权值,来共同决定最佳的下一跳节点。通过NS2的仿真数据表明,与基于差异化服务的干扰感知路由算法和基于编码的干扰感知路由协议相比,所提出的算法在数据投递平均成功率、能量消耗及平均延迟时间上均有一定优势。     

基于Sun SPOT平台的无线传感器网络多跳路由协议设计

多跳路由协议是无线传感器网络中的关键技术之一,针对传统多跳传输协议在无线传感器网络的实际应用中存在部署过程过于复杂等问题,设计了一种灵活实用的基于Sink节点控制的无线传感器网络多跳传输协议(Sink Controlling Multi-hop Protocol,SCMP)。Sink节点通过发送命令信息实现对传感器节点的控制,并收集各个节点的路由信息从而获得全局路由,然后对传感器节点的数据传输进行进一步控制。在Sun SPOT平台上对SCMP进行了部署实验,结果表明,基于Sink节点控制的多跳传输协议更加方便灵活,在实际的无线传感器网络应用中具有一定的有效性和可行性。