基于位图传递的机会网络免疫机制

在机会网络中,大多数路由机制采用多副本传输,当消息已经投递成功后,消息副本仍然保留在节点缓存中。通过免疫机制,节点自动删除缓存中已经成功投递的消息副本,并拒绝接收已投递的消息。分析几种免疫机制,提出一种基于位图传递的机会网络免疫机制:(1)以确认位图来表示消息的投递情况;(2)节点相遇时首先交换彼此的确认位图,根据确认位图删除本地冗余消息;(3)每个节点保留一个既往消息信息,通过既往消息减少确认信息的传递。仿真结果表明,该免疫机制能简单高效地转发确认信息,及时删除冗余消息,降低负载率、平均时延,提高消息投递率。     

一种基于历史相遇信息的容迟网络地理路由算法

为使消息在容迟网络中更有效地传输,将节点的地理位置、移动方向等地理信息与节点间的历史相遇频繁程度相结合,提出一种新的容迟网络地理路由算法。该算法将移动节点间的历史相遇信息作为分配消息副本的依据,从而减少复制策略路由算法中的副本数量。利用邻居节点移动方向所构成的夹角对中继节点的选择进一步优化,得到较高的投递率以及较低的端到端平均时延。仿真结果表明,当节点移动相对缓慢并且消息生存周期较短时,该算法的消息投递率优于Spray&Wait,Epidemic,Prophet等路由算法,在消息生存周期较短的情况下,当节点的缓存资源为限制路由算法性能的瓶颈因素时,与Epidemic算法相比,网络负载率降低40%,与Prophet算法相比负载降低了25%,有效减少了平均跳数和平均时延。     

基于社会组的高投递率机会网络路由协议

针对现有的基于社会组的机会网络路由协议（SGBR）存在中继节点的选择和消息副本数量的分配不合理的问题,提出了基于社会组的高投递率机会网络路由协议（SGBRHDR）。SGBRHDR协议是一种采用分布式划分社会组的多副本路由协议。在社会组内,节点依据平均关系强度值决定相遇节点是否成为转发节点;在社会组间,节点依据相遇节点所在的社会组活跃性大小分配消息副本数量。采用ONE工具对SGBRHDR协议进行了仿真,仿真结果表明：与SGBR协议相比,SGBRHDR协议减小了消息平均端到端时延的同时,消息投递成功率提高了18%。     

社会感知多副本车载自组织网络机会路由协议

为提高车载自组织网络(vehicular Ad hoc networks, VANETs)中消息投递的效率, 提出了一种社会感知多副本车载自组织网络机会路由协议(SAMOR)。协议结合了车载自组织网络中节点的社会性特点和多副本路由方案的优势, 采用携带—存储—转发的机会路由方式进行消息投递。利用节点间的相遇历史区分社区节点和全局节点, 并使用所提出的节点社区中心性和网络中心性的度量方法, 得到了节点的效用。在路由过程的扩散阶段, 节点间按效用分配副本, 在转发阶段, 副本继续向效用高的节点转发。仿真结果表明, SAMOR实现了较高的消息投递成功率和较低的延迟。     

机会社会网络中基于社区的消息传输算法

针对机会网络中的主流转发协议未考虑到节点移动社会性的问题,提出一种基于副本限制和人类社会特性的路由算法。该算法根据节点间的社会关系强度,动态自适应地将节点划分为不同的社区,通过限制消息副本数来减少网络中消息的冗余,并利用活跃性高的节点带动消息的转发和传递。仿真结果表明,该协议能够保证较高的消息传输成功率和相对较低的传输时延,降低网络的资源消耗。     

节点缓存感知的DTN概率路由算法

针对DTN网络中节点缓存资源有限的问题,为提高网络中节点缓存利用率,提出考虑节点缓存剩余率的概率路由算法。根据网络中节点缓存剩余率划分节点状态,针对不同状态节点采取相对应的消息转发机制,在此基础上调整消息丢弃策略和冗余副本删除策略。仿真结果表明,与PROPHET、Epidemic等路由算法相比,该算法能够有效提高网络通信性能,实现消息递交率和网络开销等关键指标的优化,将平均时延控制在可接受的范围内。     

基于节点相似性的容延/容断网络路由算法

针对容延/容断网络(DTN)网络的时延高、割裂频繁,以及节点缓存和能量受限等网络特性,为提高容延网络的传输率,同时降低网络开销和网络时延,提出了一种基于节点相似性的容延网络路由算法(RABNS)。该算法利用历史相遇信息预测节点未来相遇概率,并且把历史相遇的节点录入为集合,利用集合的交集运算来评估一对相遇节点的相似性,并以此为判定条件控制网络中的副本数量。在模拟器The ONE上采用RandomWaypoint运动模型进行仿真,其中RABNS在消息投递率方面优于PROPHET,网络负载约为PROPHET的50%,较大程度上提高了网络资源利用率;平均时延稍高于Epidemic但低于PROPHET,节点缓存空间大小对算法的平均跳数影响不大,且RABNS的平均跳数约为PROPHET的一半。仿真结果表明,RABNS能有效地限制消息洪泛,获取更高的消息投递率、更低的网络开销和数据时延,因此尤其适用于节点存储空间有限的DTN环境和具有群居特性的社交容延网络中。     

容断网络中基于ACK机制的喷射等待路由

容断网络(DTN)试图通过间歇连通的节点传送信息,其路由的困难在于连通是机会性的,节点间缺乏网络拓扑连接的信息。喷射等待路由是这种网络的一种高效路由策略,它先向网络中喷射一定数目的消息副本,然后等待其中之一遇见目的节点。与传染路由算法相比,喷射等待路由消耗的网络资源明显减少,但在高网络负载下仍遭受严重的资源竞争。为此,在喷射等待路由分析的基础上,针对缓存消耗大、带宽效率不高的问题,提出利用ACK机制移除冗余的消息副本和使用令牌转发技术提高带宽利用率的改进机制。通过仿真平台ONE对改进算法进行了仿真分析,结果表明改进后的算法虽平均延迟略有增加,但能够提升投递率,降低网络资源消耗量。该算法不依赖任何预先连接知识,适用于间歇连通移动网络环境。     

基于节点运动预测的社会性DTN高效路由

延迟容忍网络是一种缺乏持续连接的新型网络体系结构,采用存储-携带-转发的路由方式进行消息的转发.考虑到节点的特性及运动模式,基于分簇、社会网络的路由协议已成为近年来的一个研究热点.该文分析现有基于分簇、社会网络的路由算法的缺陷及社会网络的特点,提出了一种新型的混合路由算法CS-DTN(Clustering&Social Delay Tolerant Network):预测节点间的相遇概率并据此对节点进行分簇,簇内根据节点间相遇概率限定消息的副本数量,将消息以二分喷射的方式转发到更可能到达目的节点的中继节点;簇间对节点进行运动预测并结合节点的特性将消息不断地转发到更接近目的节点的中继节点.不同于已有的基于分簇、社会网络的路由算法,CS-DTN从多个角度结合了节点自身及节点间的特性,更考虑了对节点的运动预测,降低了由不必要的消息转发带来的资源浪费,同时也能更高效地将消息投递到目的节点.仿真结果表明CS-DTN较为明显地提升了消息的成功投递率并降低了消息的平均端到端延迟,在缓存足够的前提下,CS-DTN可以实现高达95%的投递率,而在资源有限的情况下也能获得80%以上的投递率.     

路口设施中继辅助车载自组织网络感染路由算法

随着智能交通系统和智慧城市的发展,路旁设施的部署将越来越普遍,城市环境下的车载自组织网络路由算法可以利用路旁设施中继辅助以提高算法的性能。为了解决感染路由算法在高负载场景下由于产生过多的消息副本而引起的路由性能剧烈下降问题,设计了路口设施辅助车载自组织网络感染路由算法IRAER。算法根据道路特点,将车辆的邻居节点划分为不同的区域,且在每个区域中仅选择一个候感节点进行感染,以降低消息副本数量,提高路由性能。另外,建立了随机模型与感染路由算法产生的副本数量进行了对比分析。理论分析和仿真实验结果均表明,所提出路由算法大大降低了在高节点密度场景下的副本数量和投递时延,提高了投递成功率。     

基于历史与位置信息的容迟网络路由算法

针对容迟网络消息投递率低、网络时延高的问题,提出一种基于节点历史相遇信息和位置信息选取下一跳路由节点的算法。利用节点间历史相遇信息,筛选出与目的节点相遇次数最多的节点进行消息复制,并进一步采用节点位置信息计算邻居节点的移动方向,得到移动方向夹角较大的一对节点进行消息复制。仿真结果表明,在消息生命周期较短且节点缓存空间不充裕的情况下,与遇到节点即复制消息的传染病算法相比,该算法平均时延降低50%,且具有较高的消息投递率。     

MSN下基于亲缘关系的分族分层机会路由算法

移动社会网络(Mobile Social Network,MSN)具有社会网络特征,移动智能终端设备由于自身资源限制,往往表现出节点自私性。现有研究主要集中于解决节点个体自私性,而忽视了对节点社会自私性的甄别与利用。因此,文中提出了一种基于亲缘关系的分族分层路由算法。首先,在依据亲缘关系指数分族分层的社区和集群中,自荐的节点通过比较综合举荐值产生族节点和中继节点。然后,以亲缘关系预测的转移概率为转发依据,借助族节点和中继节点优化盲目转发,在有效地控制副本数的同时预测关联可靠路径链路,实现基于节点亲缘关系的相遇投递策略。仿真实验结果表明,该算法可以在保护与利用社会自私性的基础上,有效地提高消息投递率,降低网络时延,提高网络的通信流量等。     

基于相遇概率时效性和重复扩散感知的机会网络消息转发算法

在机会网络中,为了更合理地选择消息传输中继节点并提高消息投递效率,设计了消息转发效用,并给出了对应的消息副本转发算法。首先,从节点历史相遇信息入手,重点分析了节点的间接相遇概率及其对应的时效性问题,提出了评估相遇信息价值的时效指标;然后,结合节点运动相似性分析了消息重复扩散问题,并提出节点移动偏离指标,用于评价节点重复扩散消息的可能性。仿真实验结果表明:与Epidemic、ProPHET、Maxprop和SAW(Spray And Wait)算法相比,综合考虑投递成功率、开销和延时指标,所提算法表现出了更好性能。     

基于接触图的机坪感知网络机会控制

为解决民航机坪覆盖面积大、设备分布分散以及资源受限导致的消息投递率低、传输时延长以及网络开销大的问题，提出一种机坪感知网络机会控制方法(MPCS)。利用机坪节点接触特性，融合节点多维属性构建节点转发能力模型筛选候选转发节点，提高目标跟踪准确度；依据节点分布确定可转发节点数，即消息副本转发数，解决多副本传输开销大问题；结合余弦相似度进一步确定候选转发节点并转发消息，扩大消息传播范围，提高消息投递率。在ONE仿真模拟器的验证结果表明，与传统Epidemic、Prophet和Spray and Wait相比，MPCS策略的消息平均投递率达到80%,消息平均时延低至235 s,表现了相对较好的网络性能。     

基于位置信息的改进AODV路由算法

针对AODV协议路由开销较大的问题,提出一种基于位置信息的改进路由协议(GAODV).GAODV利用中间节点重新计算转发角度,保证转发角度内邻居节点数不小于预设门限值,同时还引入基于位置信息的计数器方案,使距离目的节点近的中间节点优先转发路由请求消息,有利于减少转发冗余路由请求信息和降低寻路失败概率.OPNET仿真实验结果表明,GAODV在数据分组投递率、路由开销、总丢包数、端到端时延和平均路由跳数等方面都优于已有算法.     

基于QoS路由策略的发布/订阅路由算法

针对当前发布/订阅路由算法普遍缺乏QoS路由保障,引入QoS保障策略,提出了带QoS约束条件的路由准则,基于此准则,提出了一种生成树转发和逆向路径转发混合路由算法.该算法克服了一般发布/订阅路由算法大量冗余信息转发的缺陷,提高了网络效率,降低了网络时延.仿真试验结果表明,该算法在网络时延和效率方面较以前的算法有较大的提高.     

基于马尔可夫决策过程的机会网络转发策略

在机会网络节点随机移动的场景中,提高路由算法性能评价中的投递率,控制开销率,降低平均迟延是持续的研究方向。由于目前机会网络结构稀疏和拓扑多变,单副本路由转发策略效率较低。通过结合花粉布朗运动与机会网络节点的随机运动的相似性,并分析节点随机运动的规律,定义了一种基于马尔可夫决策过程的节点转发策略。该策略在平均延时适当增加的情况下,可以有效控制网络开销率,提高消息投递率。最后通过仿真实验验证了理论模型的正确性。     

短相遇接触时间网络环境中的时延容忍网络路由方案

为解决时延容忍网络在短接触时间下的路由问题,给出了一种短相遇接触时间网络环境中的时延容忍网络路由方案.该方案首先利用相遇接触时间、相遇间隔时间和消息时效等网络信息计算一跳传递概率和两跳传递概率,然后根据所得传递概率在当前接触节点和过去接触节点中选择转发节点,从而建立低成本路由.仿真性能分析结果表明:与其它经典的时延容忍网络路由方案相比,所给路由方案可以在降低路由成本的情况下,提高消息传递率,且能缩短平均时延.     

DTN中基于节点综合性能的自适应喷射等待路由算法

延迟容忍网络(delay tolerant network, DTN)中,由于网络拓扑频繁变化,端到端之间不存在稳定的链路,如何选择合适的中继节点进行消息转发,使消息在较短时间内交付到目标节点是DTN中研究的关键问题之一.针对现有路由算法中继节点选择的盲目性以及对消息副本的分发缺乏合理控制的问题,提出一种基于节点综合性能的自适应喷射等待路由算法(adaptive spray and wait routing algorithm based on comprehensive performance of node, CPN-ASW)：在Spray(喷射)阶段引入节点相似度指标来衡量节点间运动轨迹的相似程度,根据节点相似度是否超过给定阈值采用不同的中继节点选择策略,确定中继节点后,按照节点相对效用值自适应分配消息副本数量;在Wait(等待)阶段实现主动转发,将消息转发给到目标节点投递预测值更高的中继节点.实验结果表明,与Epidemic,Spray and Wait (SaW),EBR,PBSW这4种算法相比,CPN-ASW算法能够有效提高消息投递率,降低网络开销和平均时延.     

DTN中基于两跳ACK确认机制的备用副本转发算法

针对容迟容断网络(Delay/Disruption Tolerant Networks,DTN)在遇到路由空洞问题时缺乏有效回避路由空洞区域的方法,导致信息端到端传输时延较大的问题,提出一种基于两跳ACK确认机制的备用副本转发算法。消息在空洞区域无法传播时由上一跳节点寻找其他符合条件的节点,另辟路径转发消息,从而避开路由空洞区域。仿真实验结果表明,该算法在递交率、平均时延和网络开销方面表现优于Spray and Wait等对比算法,在车载自组网中具有很强的应用性。