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...     

基于均匀分布的机会网络消息转发策略

为了筛选出转发性能更优的中继节点,提高机会网络的消息投递成功率并减少消息传输时间,提出一种基于均匀分布的机会网络消息转发策略。该策略将携带消息的节点尽可能均匀地分布在网络中,使相同大小的空间内具有相同节点密度和携带消息节点个数,增大携带消息节点同目标节点相遇的概率。实验结果表明,与现有的消息转发策略相比,基于均匀分布的消息转发策略所需历史相遇数据较简单,算法复杂度低,对节点的缓存和能量要求不高,能有效改善机会网络的消息传输性能。     

BAT:一种资源受限DTN中的高效数据传输策略

在延迟容忍网络(DTN)中,已有的数据传输研究通常只考虑了节点的移动对数据转发的影响,而没考虑节点缓存等资源的限制因素。如何有效利用有限的节点资源进行高效的数据传输是一个需要重点研究的问题。提出了一种在资源受限DTN网络中高效数据传输的策略BAR(Buffer Aware Transmission Policy for DTNs)协议,BAR利用节点的相遇概率信息来提高中继的方向性,还利用当前缓存信息来提高资源的利用效率。仿真实验比较了BAR和现有的几种主流传输策略的传输性能,结果表明BAR在投递率、传输延迟和资源消耗等方面都具有明显的优势。     

基于消息冗余度动态测算的数据机会转发策略

针对由移动传感器节点组成的移动传感器网络数据转发能耗高、有效性低等问题,提出了基于消息冗余度动态测算的数据机会转发策略。该策略结合节点与sink间位置关系、运动模式、剩余能耗等局部信息构建三维特征向量来描述节点转发消息的能力,并利用预期的消息成功传输到sink的概率和节点当前的机会概率动态调整消息冗余度,使转发消息的机会概率越低转发冗余度越高,反之亦然,以此在提高消息成功传输率的同时控制消息副本数,进而降低网络平均能耗。与直接传输和原路返回机会数据转发相比,新策略传输有效性高、能耗低,更适合移动传感网,符合移动传感网对数据转发策略高有效性、低能耗、延时容忍的要求。     

基于城市公共交通移动模型的协作延迟容忍网络路由策略

如何利用有限的传输机会可靠地传送车载服务感知信息是智能交通发展的“瓶颈”问题,利用公共交通中车辆的运动规律,提出基于节点之间机会接触来进行消息的逐跳转发策略,同时结合公共交通系统自身的特点,设计了一种基于公共交通移动模型的协作延迟容忍网络（DTN）路由算法TF。首先,根据公共交通移动模型自身的特点,将公交、长途客车等节点按其运动路径进行分组,提出一种基于固定运动路径分组的DTN路由算法;然后,将出租车、行人类节点定义为自由节点,并设计了一种基于转发因子控制的DTN路由策略作为分组路由机制的补充。仿真结果表明,与Epidemic、Prophet以及SAW路由算法相比,TF路由算法具有较高的消息投递率和较低的平均延迟。     

节点移动状态感知的社会化延迟容忍网络路由策略

针对延迟容忍网络因节点移动的时空特性变化导致网络性能下降的问题,建立半马尔可夫模型描述节点的移动过程,预测未来时刻节点处于某一地理区域的概率和节点间在未来时间段内的连接状态;同时,采用节点移动状态感知机制,对所预测结果的准确程度进行评估,进而提出了节点移动状态变化自适应的消息转发策略。仿真结果表明,基于节点移动状态感知的路由策略在网络交付率、开销比率及消息投递平均延时方面能够提升DTN的性能。     

PSN网络中基于社会属性的消息路由

PSN（pocket switched network）网络作为一种特殊的DTN（Delay Tolerance Network）网络,除了具有不包含持续端到端连接、高传输时延及节点资源受限的特点以外,具有更强的社会规律性.本文在研究了现有的算法的基础上,提出了一种基于社会信息的路由算法—BridgingCom.为使消息尽快从本地传递到目标节点,我们选择桥接中心度（Bridging Centrality）作为中继节点的选择依据.实验结果表明,与已有相关算法相比,本改进算法能够在网络负载较低的情况下获得较高的传输效率,较低的传输延迟.     

基于社区的机会网络中能量有效消息传输

针对机会网络中消息转发的特点,综合考虑节点移动的社区特性和能量有效传输策略,提出基于社区的能量有效消息转发算法（EEMF）,将节点的剩余能量与节点间的相遇概率作为消息是否转发的关键因素,并在社区内和社区间采取不同的消息转发策略,在提高消息传输成功率的同时,降低网络负载,减少节点能耗,延长网络的生命期。仿真实验结果表明,该算法与PRoPHET, MaxProp, CMTS, CMOT等经典算法相比,达到了预期的效果。     

基于节点社会性的无线网络编码传输策略研究

延迟容忍网络是一种缺乏持续连接的新型网络体系结构,选择合适的转发节点是实现延迟容忍网络高效的转发和投递消息的关键问题。由于节点移动性和网络拓扑动态变化等会对延迟容忍网络的传输效率产生影响,提出了一种基于节点社会性和利用随机线性网络编码的DTN网络模型NSNC-DTN。NSNC-DTN网络模型利用网络中的社团结构、社团紧密度以及节点活跃度,选择出最合适的转发节点。离线计算节点的社会性,对源节点和Center节点进行随机线性网络编码,在线完成转发,从而达到高效转发和投递的目的。仿真结果表明NSNC-DTN网络能够有效的提高信息投递成功率,减小端对端的网络延迟和网络开销。     

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.     

基于时延期望的车载自组织网络机会路由算法

针对车载自组织网络中,车辆随机运动的环境下源节点、目的节点均为运动中的车辆时数据传输效率低下的问题,提出了一种基于时延期望的机会路由算法.算法融合了概率论和统计学知识,综合考虑目的节点轨迹预测和数据时效性两方面需求,得到时延期望参数,以该参数作为整个数据传输过程中每一次数据转发中继节点选择标准,保证数据能够及时、有效地由移动中的源节点转发至移动中的目的节点.     

Analytical evaluation of average delay and maximum stable throughput along a typical two-way street for vehicular ad hoc networks in sparse situations

Intermittent connectivity is an intrinsic feature of vehicular ad hoc networks (VANETs) in sparse situations. This type of network is in fact an example of delay and disruption tolerant networks (DTNs). In this paper, we focus on a typical two-way street and analytically evaluate the maximum stable throughput and the average delay for packet forwarding along the street. To this end, we map the mobility patterns of the vehicles with different speeds onto suitable parameters of a BCMP queueing network and derive the location density of vehicles. Then, we employ another queueing network in order to model opportunistic multi-hop packet forwarding along the street with respect to the specifications of MAC and routing schemes. We propose a two-mode MAC scheme suitable for DTNs with predictable mobility patterns. We also consider the effect of vehicles’ velocities and opportunistic relaying for routing schemes. In our analysis, we evaluate the average delay and the maximum stable throughput for the proposed MAC and routing schemes. In the last part of the paper, we show the efficiency of the proposed analytical approach by some numerical results and confirm our analysis by simulation.     

路口中继辅助车载自组织网络路由算法

车载自组织网络具有节点移动速度快、链路拓扑结构变化剧烈等特点,传统的城市道路环境车载自组织网络路由算法在路口经常会遇到局部最大化问题。根据城市道路环境的特点,利用路口的交通信号灯系统提供的空间支撑和供电条件,提出了路口中继辅助路由算法IRAR。该算法通过建立消息在道路上的转发时延统计模型,得到全局最优转发路径,并利用路口中继辅助路由设施解决路口局部最大化问题。另外,针对消息位于路口和道路的不同情况,分别设计路口转发模式和贪婪直路转发模式。最后,通过仿真实验将所设计的算法与典型算法进行对比。实验结果表明,所提出的路由算法实现了较高的投递成功率和较低的投递时延。     

Relay selection for maximizing the number of successive transmission in cooperative networks

Relay selection has an important effect on improving the performance of cooperative communication system. However, the frequent operation of relay selection can bring enormous control message overhead, and then decrease the performance of cooperative communication. To reduce the relay selection frequency, in this paper, we propose a relay selection scheme to choose the best relay considering successive packets transmission. In this scheme, through the parameters of data transmission rate, the length of data packet and the estimated channel state information, the best relay is selected to maximize the number of successive packets transmission while guaranteeing the given outage probability. It is proven by numerical results that the proposed relay selection scheme can support the successive packets transmission in cooperative wireless networks and the maximum number of successive packets transmission is affected by the different network parameters, i.e. packet length, data transmission rate, signal to noise ratio and Doppler frequency. Compared to previous relay selection schemes by simulation results, it is shown that the proposed relay selection scheme can improve the throughput performance efficiently.     

在分裂的机会网络中多个消息摆渡的路由设计

针对机会网络中节点分布不规则造成分割的网络区域相隔较远的情况, 提出了一种基于全局消息摆渡和节点中继的多摆渡路由算法（GMF-NRA）。该算法使用一个全局消息摆渡节点和各个区域内的中继节点为运行于区域内部的局部消息摆渡节点中继消息, 共同完成区域间的信息传输。摆渡节点在中继节点处交互区域间的信息, 以至于不再需要摆渡节点之间实现在线协作转发消息。最后, 仿真结果表明GMF-NRA较现有的节点中继算法在网络的平均传输时延和数据交付率方面能获得更好的网络性能。     

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.     

稀疏机会网络中基于固定中继节点与消息相关性的缓存管理策略

针对稀疏机会网络中固定中继节点和移动节点间的相遇频率以及缓存资源的差异性问题,在多副本路由协议中,提出一种结合固定中继节点重要性和消息相关性的缓存管理策略。该策略通过交互固定节点和移动节点的接触信息和消息队列信息,减少固定中继节点缓存中冗余消息的数量,从而合理地利用固定中继节点的缓存资源。仿真结果表明,所提的缓存管理策略能够在保证消息传输成功率的基础上提高固定中继节点缓存空间的利用率。     

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。     

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%。     

Energy-efficient dynamic resource allocation with opportunistic network coding in OFDMA relay networks

Network coding is significantly able to save system resources for wireless networks, and has been widely studied for the 802.11 wireless local area network and traditional cellular networks. The relay technology was introduced in 802.16j, 802.16m, and Long Term Evolution-Advanced (LTE-A) standards. Recently, the application of network coding to multi-hop wireless relay networks has been taken into consideration. Although the introduction of relay stations (RSs) may bring more energy consumption, it provides opportunities for network coding to save spectrum resources. Nevertheless, the benefits of network coding are diminished by high multiuser diversity based on orthogonal frequency division multiple access (OFDMA). For ensuring the superiority, network coding is performed opportunistically according to the channel state. Hence dynamic resource allocation (DRA) subject to rate constraints is combined with the idea of opportunistic network coding to minimize the total transmission power in a frame. A fixed set of discrete modulation levels in an OFDMA relay system is also considered. By taking the characteristic of a half-duplex decode-and-forward (DF) mode relay, a solution is proposed for the optimal problem of each subframe after separating power-aware relay selection. Simulation results show that DRA with opportunistic network coding can improve system energy efficiency. Further, it is more efficient for saving energy than DRA with static network coding compared solely to DRA.