DTN中基于消息综合属性的缓存管理策略

延迟容忍网络(DTN)区别于传统Internet网络,无法提供稳定端到端的连接,因此采用“存储-携带-转发”路由机制进行数据传输,而这使得消息需要长时间驻留在节点的缓存中.由于节点的缓存空间和处理能力受价格、体积和功耗的限制,因此如何对缓存进行管理成为影响路由性能的重要因素.本文根据Spray and Wait路由算法的特点,提出一种基于消息综合属性的缓存管理策略(Buffer Management Strategy Based on Message Comprehensive Attributes, MCA-BMS).该策略综合考虑消息大小、消息生存时间和消息副本数3种消息属性,确定消息的优先级,并根据优先级对消息进行转发和丢弃,同时增加了ACK确认机制,删除冗余消息,提升网络资源利用率.仿真结果表明,MCA-BMS缓存管理策略能够在消息投递率、网络开销和消息传输时延方面有明显的提升.     

一种SRIO网络负载均衡最短路径路由算法

在串行RapidIO传输过程中,路由选路算法是影响传输性能的重要因素之一。针对串行高速输入-输出(SRIO)网络深度优先搜索分配路径非最优问题,提出一种负载均衡最短路径路由算法。通过广度优先搜索对SRIO网络中的节点进行枚举并建立网络拓扑信息,以路由跳数定义路由的成本,根据改进Floyd-WarShall算法计算并保存交换节点间的K最短路径。给出预期负载的概念和链路上的路由路径数量来定义链路的负载,采用负载均衡算法从K最短路径中进行选路,建立SRIO网络最短路径约束的负载均衡路由。实验结果表明,与深度遍历路由算法、最小跳数算法相比,该算法在网络传输平均跳数、链路平均负载和链路负载均衡方面有更好的表现,能够有效提升SRIO路由网络的稳定性。     

移动传感网中基于虚拟货币的路由策略

移动无线传感器网络中,针对节点基于随机运动模型的路由问题,提出一种基于虚拟货币的低能耗路由策略——DTVC。根据节点的属性和数据消息的属性进行买方和卖方的定价并据此选择转发节点。为了提升网络性能,通过控制数据消息的副本数以及对节点的缓存队列中的数据消息排序,把网络中的节点分为源节点和中继节点,只有数据消息的源节点可以复制该数据消息,并依据数据消息的延迟容忍度对消息进行排序,延迟容忍度越小则优先级越高。为了减少网络中的能量消耗,根据sink节点广播的消息删除缓存队列中已经传输成功的数据消息。在Matlab上的仿真实验结果表明,与基于消息容错的自适应数据传输算法（FAD）、基于距离和能量感知模糊逻辑的路由算法（FLDAER）和基于能耗自选演进机制的路由算法相比,DTVC的数据消息投递率至少提高2.5%,平均副本数至少减少25%。     

ISM:新一代绿色机会网络设备的缓存管理策略

由于机会网络环境中两个节点连通时间的限制,消息传输数量往往不能达到理想值。对此,提出一种缓存管理策略ISM(Intelligent Subsection Management),并根据该缓存管理策略提出了一种具有消息副本辐射分发特性的改进路由算法。通过ONE模拟器仿真实验证明,ISM缓存策略在实现网络中消息副本数的公平性的同时兼顾了实效性,改进的路由算法在不同的环境中较Prophet和Epidemic等经典路由也都具有很好的性能。     

延迟容忍网络中基于概率传递的可靠路由算法

针对延迟容忍网络中节点缓存受限引起大量消息被丢弃的问题,在概率路由算法的基础上,提出一种基于概率传递的可靠路由算法R PROPHET。该路由算法根据节点缓存中消息替换的历史情况评价节点的可靠性,以保证消息在可靠的节点间传输直至交付给目的节点。仿真结果表明,该算法能够减轻消息在节点间无效传递的情况,能够获得较高的消息交付率,并具有较低的通信开销。     

流媒体在Ad Hoc网络中的多路径传输

提出了Ad Hoc 网络上多路径传输流媒体的框架,在Ad Hoc 网络中多路径同时传输流媒体以提高吞吐量并减小传输延迟。在发送端,采用部分解压缩算法对图像进行自适应分割,并通过多径源路由(MSR)协议根据负载均衡算法选择多条路由传输被拆分的数据;在接收端对数据进行缓存、图像重建恢复、JPEG解压缩及实时显示。实验表明,流媒体多路径传输实现了较好的图像传输质量和实时性。     

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。     

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。     

一种负载均衡的RPL多路径数据传输机制

低功耗有损网络路由协议(RPL)由于负载不均衡导致节点能耗失衡。为此,提出一种RPL多路径数据传输机制。在网络拓扑构建过程中依据数据传输代价选出每个节点的最优多父节点集。结合无线链路质量、节点剩余能量、节点缓存占用率以及中继节点的子节点数量等度量,设计一种数据流量分配度量标准,基于该度量标准提出能够最大化均衡网络负载的流量分配策略,以获得最优数据传输方案。仿真结果表明,相对RPL、ELT-RPL机制,该机制能够最大化地实现负载与节点能耗均衡,延长网络生存时间并提高路由可靠性。     

基于路灯单灯状态监控的无线链状网络路由算法的研究

基于路灯单灯状态监控的无线传感器网络应用,钟对链状网络节点负载不均衡和网络节点能量有限的问题进行分析和研究,提出一种适合该应用的新型路由算法,这种新型路由算法根据网络节点可通过功率控制来调整通信距离的前提下,合适的数据传输路径被每个传感器节点选择,使整个网络达到能耗节省,负载均衡的目的.通过仿真验证这种新型路由算法有效...     

MDCE路由算法的分析与改进

延迟容忍网络中基于位置的地理路由算法使用节点自我采集的GPS信息进行下一跳中继结点的选择,而节点的移动性会导致节点的实际位置在时刻改变,相对位置节点的移动方向信息比地理位置信息具有更好的稳定性。文献[1]提出的MDCE路由算法网络负载率和丢包率很高,且由于DTN网络的特殊性,难以拥有多个相邻节点。对MDCE路由算法进行分析与改进,降低中继节点数、规避消息副本向来的方向传输。仿真结果表明,改进后的MDCE路由算法的网络负载率和丢包率明显降低,实用性更强。     

Robust load-balanced backbone-based multicast routing in mobile opportunistic networks

Mobile opportunistic network (MON) is an efficient way of communication when there is no persistent connection between nodes. Multicast in MONs can be used to efficiently deliver messages to multiple destination nodes. However, because multiple destination nodes are involved, multicast routing is more complex than unicast and brings a higher communication cost. Backbone-based routing can effectively reduce the network overhead and the complexity of routing scheme. However, the load of backbone nodes is larger than that of regular nodes. If the backbone node’s buffer is exhausted, it will have a significant impact on the performance of the routing scheme. Load balancing can improve the ability of backbone to deal with the change of network load, and backbone maintenance algorithm can provide backbone robustness. In this paper, we propose a robust load-balanced backbone-based multicast routing scheme in MONs. In the backbone construction algorithm, we transform the problem of backbone construction into a multi-objective optimization problem, and propose a multi-objective evolutionary algorithm-based backbone construction algorithm, namely LBMBC-MOEA algorithm. In addition, in order to increase the robustness of the backbone-based routing scheme, we propose a localized multicast backbone maintenance algorithm (MBMA) to deal with the buffer exhaustion of backbone nodes. When a backbone node’s residual buffer is insufficient, MBMA algorithm selects other nodes to replace the backbone node. The results on extensive simulations show that when considering the node buffer size constraints, compared with previous backbone-based multicast routing schemes, our proposed algorithm has better performance, and when the node’s residual buffer is insufficient, MBMA algorithm can significantly improve the performance of the backbone-based multicast routing scheme.     

mesh网络中基于效用转发的网络编码算法

在已有的无线Mesh网络路由算法的基础上,针对网络的动态变化性和差异性等因素带来的问题进行了研究,提出一种基于效用转发的网络编码算法.首先利用节点间的历史通信数据,动态获取不同网络环境下影响效用值的各因素所占的权重值;然后在簇头节点和汇聚节点处进行二维随机线性网络编码,结合节点的剩余能量、效用值和丢包率判断节点能否进行编码,并且采用编码包优先传输的策略转发数据包;最后综合利用网络时延、效用值和节点间的跳数,选择最优的下一跳转发节点.仿真结果表明,该算法能更好地提升数据包的转发效率,降低传输时延,提高网络的性能.     

电力通信网络中负载均衡的路由协议

在电力通信网络中,负载均衡能够减少瓶颈节点的过载情况,有助于提升电力通信系统的可靠性和网络资源利用率。针对电力通信网络独特的结构与流量特征,提出一种确定性路由与机会路由相结合的负载均衡的路由协议。每个节点从以自己为中心的区域中选出候选节点集合负责转发数据包,候选节点依据局部的准确代价与远处的估计代价划分优先级并决定转发概率。与负载均衡优先的开放最短路径优先（LBA-OSPF）协议相比,节点平均负载降低了32.3%,端到端时延减少了50.3%。     

节点能量敏感的容迟/容断网络概率路由算法

针对容迟/容断网络(DTN)中节点能量受限的问题,提出一种节点能量敏感的概率路由算法。该算法将网络中的节点划分能量状态,针对不同能量状态的节点采取有区别的消息转发机制和节能的缓存管理策略,实现消息交付率与网络能耗之间的平衡。仿真结果表明,与其他几种算法相比,该算法能够在低能耗的基础上提高消息交付率并降低网络开销,具有较长的网络寿命。     

一种考虑节点拥塞情况的DTN概率路由算法*

容迟网络是一种新型网络,其概率路由算法根据历史相遇频率对相遇概率进行计算与更新,通过相遇概率判断是否转发报文。当节点缓存受限时,在网络中采用概率路由算法使得节点很容易发生拥塞,对报文的传送产生影响。为了减小拥塞对概率路由算法的影响,提出了一种考虑节点拥塞情况的概率路由算法,将节点相遇的概率和节点拥塞的情况综合起来,得到一个报文的递交概率,降低了由于拥塞对网络性能的影响,提高了报文的递交率,减小了报文在缓存中排队等候的时间。仿真结果表明,与传统的概率路由算法相比,在改进后的概率路由算法中报文递交率显著提高,平均延迟也在降低。     

基于网络编码的航空自组网安全路由算法

针对航空自组网路由可靠性低及安全性差的特点,提出了基于网络编码的安全路由算法NC-SRP。该算法基于地理位置信息确定协作编码簇进而构建多路径传输网络,保证了源节点和目的节点的匿名性;将消息编码后连同编码向量进行分割转发;协同簇内节点对消息重编码并多播,对累积编码向量重编码后分散转发,从而可以在不需要密钥的情况下保证消息的安全性。理论分析与仿真实验表明,NC-SRP提高了消息的安全性的同时依靠网络编码的优势提高了路由的性能。     

DTN中基于消息质量度和节点可信度的拥塞控制

DTN(Delay Tolerant Network)具有间歇性连接、资源有限以及拓扑结构随机动态变化等特点,因此会受到网络资源有限和网络拓扑不确定性的限制,极易产生网络拥塞。针对这一问题,提出了一种基于消息质量度和节点可信度的拥塞控制策略CCMQ(Congestion Control Based on Message Quality and Node Reliability in DTN)。该策略主要根据消息的质量度划分消息的优先级,在转发消息时,将优先级高的消息优先转发;在选择下一跳节点时,选择节点可信度高的节点进行消息的转发,并充分考虑中继节点自身的属性;在发生拥塞时,消息质量度小的消息被率先丢弃,同时增加了S-ACK消息确认删除机制,以释放节点的缓存空间,从而有效缓解节点拥塞。仿真结果表明,相比传统的拥塞控制算法,CCMQ在消息递交率、网络负载率和平均时延性能方面都有较大的提升。     

基于熵权法的虚拟网络映射算法

目前虚拟网络研究的一个热点是虚拟网络映射,但是传统两阶段算法中的节点映射算法着重于提高网络资源利用率,而忽略了网络的整体负载性能。为了避免现有映射算法中使用单一固有属性计算拓扑势值带来的片面性,在节点映射过程中增加了节点的另一个固有属性。但是,由于这两个固有属性之间的数量级相差较大,从而引入熵权,通过计算两个属性的熵权值来优化拓扑势值的计算,提出了一种基于熵权法的虚拟网映射算法。仿真实验结果表明,所提出的算法提高了映射接受率,并降低了网络的整体负载。