网络性能度量研究

网络性能度量研究是网络安全领域的一个重要研究分支,首先给出了网络度中心性、接近中心性、中介中心性和特征向量中心性的实现原理,然后对网络聚集程度和网络平均最短路径进行度量分析,并给出具体实例。通过分析可以获取网络中心节点,识别网络关键路径和关键节点,发现网络中存在的脆弱节点和薄弱环节,从而有针对性地进行网络全面防御。     

移动医疗机会网络中基于时间窗口的数据转发算法

移动医疗机会网络中存在不稳定的端到端的连接问题,该网络的数据转发是一个值得研究的重要问题.而现有的机会网络中的数据转发算法大多关注的是节点的静态属性,往往忽略了节点属性随时间变化而造成网络拓扑结构的改变.文章在分析了移动医疗机会网络中节点与相邻k跳邻居结构属性的基础上,提出了基于时间窗口的数据转发算法(DFTW).该算法的主要思想是通过比较在相邻时间窗口节点的转发属性来选择合适的中继节点,进而提高网络的转发性能.通过仿真实验,与Epidemic、Label、Greedytotal算法相比,DFTW算法在保证较高传递率的同时,可以明显降低网络开销.     

最优网关选择Jelger算法的改进研究

Ad hoc网络是一种特殊的无线移动通信网络,是由无线移动节点组成的动态自组织网络系统.Ad hoc网络中的移动节点要接入Internet对等节点通信,必须通过外地代理(网关)来实现,因此Ad hoc接入的关键也就集中在了外地代理即网关的发现,以及在多外地代理的情况下外地代理的选择和不同外地代理之间的切换.在研究目前常用的网关选择算法Jelger算法的基础上,对Jelger算法提出改进,通过仿真进行比较,结果显示本文提出的算法在性能上有显著提高.     

移动自组网网关的能源感知

为了提高移动自组网节点能源有效性,延长系统寿命.用增加网关选择的能耗参数,来改进网关优选算法,并对能源节约进行定性和定量分析.试验结果表明,利用改进的网关优选算法可以使网络寿命延长1.42倍,同时对比了两种算法对网络性能的影响,仿真实验结果表明,增加网关选择能耗参数,对网络性能影响很小,系统寿命延长明显.     

稳定路径的Ad hoc网络QoS路由算法

移动Ad hoc网络中节点移动或能量耗尽会使得建立的QoS路径断裂而需重构路由,造成通信中断,对实时业务造成严重影响,提出了一种基于路径稳定性的QoS路由算法.该算法采用网络探测技术,综合考虑链路和节点稳定性,选择一条最稳定的路径进行通信,并实时监测路径状态变化,有效降低通信中断的概率.仿真表明,该算法有效改善了分组传送成功率、时延抖动等网络性能.     

机会传感网络移动节点连通度的影响因素

针对机会传感网络基于节点移动实现网络通信的特点,考虑到影响移动节点连通度的因素,提出了机会传感网络的移动节点连通度模型,实现了对移动节点连通度的刻画.在区域划分的机会传感网络中,分析了移动节点时间序列特征因子,得到与特征因子相关的影响移动节点连通度的因素.利用一元回归得到影响因素与时延的关系,通过回归组合分析得到移动节点的连通度模型.仿真结果表明,该模型能够反映机会传感网络移动节点的连通度.     

基于刷卡数据的轨道交通加权网络结构特征

首先,采用乘客刷卡数据和P空间法构建了加权有向网络。其次,利用改进的度中心性、接近中心性、中介中心性以及PageRank值识别加权网络中的重要节点和边。再次,采用Infomap算法根据乘客出行需求分布将加权网络划分为若干社团,辨识网络中客流的交互关系。最后,以北京市轨道交通网络为例,对本文方法的有效性进行验证,结果表明,本文方法可以有效地辨识加权网络中的关键节点、区间和社团结构,为保障轨道交通系统运营管理提供了支撑。     

多属性决策的IPv6移动网络路由选择算法

针对IPv6多宿移动网络容易出现数据流集中于少数移动路由器节点,从而导致负载过重问题,提出了一种基于多属性决策的负载均衡路由选择算法。通过引入移动路由器节点的带宽、丢包率、挂载节点个数等多个决策属性信息,使用组合赋权法计算各决策属性的权重,建立了多属性决策模型,移动节点依据该决策模型选择最优的移动路由器节点来转发数据。该算法综合考虑移动网络负载分布状况及节点数据类型,合理分配数据流量,可均衡全网络流量。仿真实验表明,该算法使移动网络流量得到控制,且网络延时降低约50%,网络整体性能得到了明显的改善,同时该算法代价小且具有良好的网络环境适应性。     

预测辅助的Ad hoc网络路由协议

Ad hoc网络中现有的预测路由协议在路由失效前提前修复路由却增大了路由开销.针对路由开销大的问题,提出了一种基于Ad hoc按需距离矢量路由协议并结合两种路由维护方式的预测辅助路由协议.协议中的每个节点都可能发起路由维护,根据节点在路由中的位置选择对应的路由维护方式;根据网络中节点移动特性与网络规模计算节点判决路由失效的能量阈值,确定是否发起路由维护.仿真结果表明,协议在保证网络可靠性的基础上比传统预测算法降低了3％ ～5％的网络路由开销,尤其适用于节点数目较多且移动速度较慢的网络.     

机会网络中基于节点社会性的数据转发策略

合理地选择代理节点是实现机会信息高效的转发和交付的关键问题。为了避免机会网络中,由于节点的移动性、交替活跃及网络拓扑动态变化等因素造成的传输限制,从社会网络与机会网络相结合的角度出发,提出了一种基于节点社会性的机会网络中的转发策略SNOP(data forwarding algorithm based on the sociality of node in opportunity network)。SNOP利用网络中的社团结构、社团间相似性及节点的社团活跃,有针对性地选择移动代理节点(agents),以离线的方式计算节点的社会性,在线完成转发,以此实现信息的高效和可靠交付。在真实数据集上的实验结果表明,与现有的转发算法相比,SNOP能够有效地提高信息交付的效率,降低端到端的传输延迟及网络开销。     

动态融合复杂网络节点重要度评估方法

为挖掘复杂网络中的关键节点及提高网络鲁棒性,针对有/无线多网融合的层级网络,提出了动态融合复杂网络模型及其节点重要度评估方法.结合动态融合复杂网络的特点,定义了边连通概率、路径连通概率、网络连通概率、融合节点比例、融合节点分布和融合路径比例等与网络动态性和融合性相关的参数.在单层复杂网络节点重要度评估指标的基础上,设计了融合网络节点度中心性、节点介数中心性和节点融合中心性指标.其中,融合节点的节点融合中心性表示融合节点对网络融合的贡献程度,非融合节点的节点融合中心性表示非融合节点对网络融合的辅助作用程度,主要体现在作为融合节点之间的中继节点.最后,综合考虑网络拓扑结构、动态融合特性等因素进行节点重要度评估.以改进的动态交织风筝网络为例进行仿真分析,结果表明该方法能够比较全面地刻画节点在动态融合复杂网络中的重要性.利用NS2搭建由光通信网和卫星通信网融合构成的仿真实验网络,进一步验证了在仿真网络环境中本方法的有效性.     

基于簇划分的移动网络多播树生成算法

针对移动网络的特点，提出了一种基于簇划分的多播树生成算法：通过对移动网络按分层管理进行簇划分，形成由簇头节点、网关节点和普通节点构成的分簇网络结构，并且在由簇头节点和网关节点形成的虚拟骨干网基础上，通过回路检测和冗余剪枝算法处理，最终得到一个能满足多播要求的多播树。     

智能光网络中分层路由的新算法

针对智能光网络(ION)中的层次结构,提出了DHBR和DHROG 2种分层路由算法. 2种算法均基于固定层备选路由策略,着重考虑了各层域间链路与网关节点处的资源协调与均衡. 离散事件仿真结果表明,2种算法均可以有效地提高网络性能,得到较低的阻塞率,并具有较好的时间特性.     

基于子图交互关系的网络结构增强算法

已有研究基于子图交互关系构造子图网络来实现网络结构增强,然而其算法复杂度高.鉴于此,基于不同阶子图网络的拓扑属性分别对原始网络进行赋权,得到一阶和二阶加权网络,以权重的形式直观体现子图交互关系.同时,这两种加权网络的权重可以直接通过原始网络的拓扑结构计算得出,从而避免了子图网络的构造过程,大大降低了算法复杂度.最后,以...     

基于拓扑凝聚图的机会网络关键节点评估

评估机会网络的关键节点可以发现对网络吞吐量影响最大的节点,为网络的优化和维护提供支撑.为此,针对机会网络拓扑结构动态变化的特性构建了拓扑凝聚图,定义了二阶节点度、连接强度和关键域重要度3个评估指标,以指标的欧式距离表征节点的重要性.实验结果表明,与介数中心性方法相比,提出的模型具有有效性和优越性,并且模型在时间窗取20 min时具有较高的精度.     

基于线性阈值模型的动态社交网络影响最大化算法

针对随时间进化的动态社交网络展开影响最大化问题的研究，目标是基于线性阈值传播模型，挖掘影响力最大的k个种子用户，从种子用户发起传播，最大化影响传播范围。提出一种基于线性阈值模型的动态社交网络影响最大化算法（linear threshold dynamic influence maximization，LTDIM）。首先，给出动态社交网络影响最大化问题的形式化定义，提出利用活边路径获取初始种集的方法；然后，分析网络的各种拓扑变化，提出种集的增量式更新方法；最后，基于节点度和影响力增量提出DP（degree pruning）和IIP（influence increment pruning）剪枝策略进一步提高时间效率。实验使用4个真实的社交网络数据，考察在8个网络快照上算法的运行时间和影响传播范围。实验结果表明，本文算法的影响传播范围接近于静态启发式算法，运行时间大幅度减少，验证了算法的时间高效性和可扩展性。"     

移动参考节点动态路径最优规划

在利用移动参考节点对无线传感器网络进行时间同步或定位的过程中,参考节点的移动路径规划,直接影响节点同步精度、定位精度和能量损耗。将移动节点的移动路径规划转化为对广播点的选取及广播点间路径规划,对应数学模型为经典的选址问题和旅行商问题。通过建立两者的最优联合数学模型,提出利用贪婪算法寻找最优的广播点并获得最优移动路径的方法。仿真结果表明：该路径能够覆盖整个网络,同时缩短参考节点的移动距离。     

一种基于h指数变体的软件网络节点重要性度量方法

新成员在参与软件项目开发和维护系统时,往往需要花费大量时间去理解系统的结构和功能,为了加速新成员对系统的理解,通常优先推荐他们关注一些系统中更重要的类。大量研究表明软件系统具有明显的复杂网络拓扑形态,可以将软件系统抽象为软件网络模型,通过网络节点重要性度量方法识别软件系统中更重要的类,辅助新成员快速掌握系统的核心结构和功能。目前,关于网络节点重要性度量的方法很多,大多数方法仅考虑邻居节点的度或边的权重。另外,h指数作为一种成功用于定量评估研究人员学术成就的指标也很少应用于软件网络中重要类的识别。作者以Ant、Jung和Maven项目为研究对象,构建对应的加权软件网络模型,结合节点的度和连边的权重信息提出H-NWD、A-NWD和G-NWD 3个h指数的变体指标来度量软件系统中类的重要性,并与已有的度中心性、介数中心性、接近度中心性、特征向量中心性、PageRank中心性5个常用的复杂网络中心性度量指标进行对比。实验结果表明,本文所提的H-NWD和G-NWD指标与已有的度量指标交集达到80%以上,能够很好地识别软件系统中重要类;在确定类的修改情况下,H-NWD指标与度中心性、特征向量中心性、PageRank中心性共同识别的重要类节点rank值更靠前,且被识别的其他类节点修改更频繁,相比于已有指标在识别关键类上更准确。     

无线Mesh网络中网关部署研究

为了解决无线Mesh网络中网关部署问题,通过将网关部署问题转化为数学模型,用集合覆盖问题求解多目标优化问题,采用基于遗传算法的网关部署设计方案.研究结果表明,该方案实现了部署网关的数量较少、骨干网中普通路由器与对应网关间的跳数较小的目标.