ZigBee地址分配算法及树路由算法改进

ZigBee使用的分布式地址分配算法(DAAM)为节点分配地址时没有考虑网络拓扑结构的变化。这就造成了地址空间的严重浪费,使得节点入网成功率降低。同时基于DAAM机制的树路由算法没有考虑节点的负载,负载不均衡将导致网络分割的提前到来。本文提出一种改进的分布式地址分配算法和基于它的负载均衡的树路由算法。改进的地址分配算法通过获取邻居节点的地址空间从而提高节点入网成功率。改进的树路由算法可以均衡节点能耗,延长网络寿命。     

DIAMETER移动IPv6应用扩展方案

该文在DIAM ETER移动IPv6应用扩展基本模型的基础上,针对IPv6的无状态和DH CP有状态两种地址自动配置方式,分别在接入路由器和DH CP服务器上进行AAA功能扩展,给出了相应的DIAM ETER移动IPv6应用扩展方案。之后提出一个将两种地址自动分配方式结合使用的DIAM ETER移动IPv6 AAA解决方案,既可以减少移动节点跨域移动的时延,又便于网络资源的统一分配。文章最后给出了已实现的无状态地址分配方式下DIAM ETER移动IPv6AAA系统的实验结果,从而证明了所提方案的有效性。     

基于地址映射的分段式地址分配算法*

针对路由节点所能拥有的最大子节点个数限制了同一深度的孩子节点的数量的问题,提出了一种基于地址映射的分段式地址分配算法,通过对子节路由节点以及终端节点的地址进行扩展,建立了从子节点地址到扩展地址的映射,增加了路由节点所能拥有的子节点的最大个数,从而提高了节点的入网概率和孤立节点数量;同时给出了地址回收机制以及改进的路由算法,使其与cluster-tree协议兼容。最后仿真表明改进的算法在地址分配成功率、平均分配耗时等方面优于DAAM算法。     

基于簇的全IP无线传感器网络地址配置方案

为实现无线传感器网络(WSN)与IPv6互联网的全IP通信,提出一种全IP WSN地址配置方案。将WSN分为多个簇,设计分布式IPv6地址配置方案,簇首节点采用有状态地址分配方式并引入接入节点动态树获取IPv6地址,簇成员节点通过无状态地址分配方式从一跳范围内的簇首节点处获取IPv6地址,且仅在本簇范围内进行重复地址检测。仿真结果表明,与6LoWPAN WSN分层地址配置方案相比,该方案的地址配置代价及延迟更小。     

移动家乡代理接入死锁的解决方法

针对网络移动由于家乡代理位于移动网络或本身就是移动路由器而可能出现的接入死锁问题,提出基于接入路由器树状模型和基于树根节点配置移动路由器转交地址的死锁解决方案。分析结果表明,该方案在保障移动网络节点和Internet上任意节点会话连续性的同时,实现了浮动嵌套移动网络节点之间的相互可访问性,而且通信延时、数据包包头损耗率以及网络切换延时与网络移动基本支持协议和返回路由头路由优化方案相比大大减小,嵌套层次越深,端到端通信节省的时间和空间开销越大。     

基于IPv6的车载网络移动切换研究*

提出了一种基于IPv6的车载网络移动切换方案MHRD。MHRD提出了基于路域的车载网体系结构,与现有的车载网体系结构相比,路面移动节点的移动切换次数大幅度降低。MHRD中,路面移动节点通过其经过的一跳范围内的接入节点获取转交地址,无须进行重复地址检测即可确保转交地址的全球唯一性,降低了移动切换代价,缩短了移动切换延迟。从理论和仿真两个角度对MHRD的移动切换代价和移动切换延迟等性能参数进行了分析比较,分析结果表明MHRD的移动切换代价更小,数据包丢失率更低,移动切换延迟更短。     

代理节点安全检测的MANET地址配置算法研究

为了提高移动自组织网络地址自动配置性能,提出了一种稳定安全的地址配置方案,核心思想是基于代理节点进行安全检测和地址配置。首先,按照地理位置对网络中的节点进行分组;然后,依据稳定性因子和信任度构建代理节点选择因子,从每一节点组合中选择一个代理节点;接着由代理节点和成员节点产生两组公钥/私钥对,用于加密和签名;最后,由代理节点进行地址配置,使用临时地址和永久地址对进行地址重复性检测,并在配置过程中通过加密和签名来抵御各种攻击。仿真实验结果表明,在受攻击的情况下,该方案的地址分配延迟和协议开销小,同时地址成功分配率高。     

一种对阶层式移动IPv6(HMIPv6)的优化方案

本文在阶层式移动IPv6框架的基础上提出了一种新方案.引入候选接入路由器信息发现（CARID）机制,从移动检测、配置新链路地址两个环节缩短转交延时.同时,引入候选移动锚点信息发现（CMAPID）机制,加快移动锚节点（MAP）发现,提高移动节点在MAP域间移动时的绑定更新速度.该方案提高了移动IPv6对语音等实时通信的支持能力,实现了对移动IPv6的优化.     

基于簇的MANET地址配置方案

提出了一种MANET的动态IPv6地址配置方案。此方案采用层次分配体系结构,即中心节点为簇首节点分配地址,簇首节点为簇内节点分配地址。提出了以簇内节点数量为度量单位的簇构建算法,实现了簇首节点最小化,降低了簇首节点地址分配代价。中心节点/簇首节点采用单播通信方式实现了地址实时回收,保证了中心节点/簇首节点有足够的地址进行分配。最后提出了低代价的MANET合并和分裂算法,有效减少了MA-NET合并次数。对所提方案的地址配置代价、地址配置延迟以及MANET合并次数等性能参数进行了分析,分析结果表明本方案有效降低了地址配置代价,缩短了地址配置延迟,减少了MANET合并次数。     

ZigBee动态地址分配算法及实现

提出动态地址分配算法，通过新的地址偏移计算方法，解决了 ZigBee网络地址分配深度动态拓展的问题；并采用向兄弟节点借地址的策略，解决了父节点地址枯竭时的地址分配问题，且可保持对树状路由的支持。通过在NS2上进行仿真测试，证明新算法在入网成功率、通信开销等指标上均有明显的优势。     

ZigBee网络移动节点接入与切换机制仿真分析

ZigBee技术是一种基于IEEE802．15．4的物理层和媒体访问层标准,与其他短距离无线协议相比,是有低功耗、高可靠性、低复杂度和支持大量网络节点等显著优点的无线通信协议。在工业、家居、军事等很多领域有着广阔的前景。本文首先对网络移动节点的接入和切换机制进行了介绍,然后对网络移动节点的接入和切换机制进行仿真和分析,最后提出了对网络移动节点的接入和切换机制的改进。     

A Distributed Address Configuration Scheme for a MANET

This paper proposes a distributed address configuration scheme for a Mobile Ad hoc Network (MANET). The architecture for a MANET, the algorithm of constructing a MANET, and the algorithm for calculating a unique address space for the assignment are proposed. In the architecture, a common node has a unique address space for the assignment, and an isolated node can acquire a unique address from a neighboring common node without performing duplicate address detection. In this way, the address configuration task is distributed around common nodes. In this scheme, the control packets used for address configuration are exchanged within a one-hop scope, so the scalability is enhanced. This paper also presents an address recovery algorithm that can effectively retrieve the address resources released by failed nodes and the MANET merging/partitioning algorithm that can ensure a node’s address uniqueness. This paper compares the performance parameters of the proposed scheme and the existing schemes, including strong duplicate address detection and prime dynamic host configuration protocol, and the comparative results show that the address configuration cost of the proposed scheme is lower and the delay is shorter.     

基于区块链和亲友节点的电子健康记录安全共享方案

区块链技术在电子健康记录安全共享上具有巨大潜力,然而,目前的解决方案存在着如存储空间大和共识效率低等问题。为此,提出了一种基于区块链和亲友节点的新方案。首先,采用分布式文件系统将用户完整的电子健康记录存储在线下服务器,并构建用户的亲友节点集,每个用户的数据由其亲友节点冗余存储,链上仅存储区块头信息,降低了存储空间;其次,设计了基于多签名技术的数据访问机制,采用Shamir秘密共享机制将用户的私钥分发给其亲友节点,亲友节点中的过半数可以利用自己的私钥重建出用户私钥,解决紧急情况下的数据访问问题;最后提出了基于信用的拜占庭容错共识机制,将信用值排名前10%的节点作为领导者节点集,采用随机算法在领导者节点集中生成主节点,提高了共识安全性。实验结果表明,所提方案所需的链上存储空间是现有方案的1/7,数据访问效率提高了15倍,同时在保证较好时延和吞吐量的情况下,具有更高的共识安全性。所提方案可实现电子健康记录的安全高效共享,为区块链在医疗领域应用提供案例。     

基于自注意力机制的局部与全局特征融合的评分预测算法

为了完全挖掘异质信息网络中节点的特征并且更好地融合这些特征,提高推荐算法的性能,提出一种基于自注意力机制的局部与全局特征融合的评分预测算法（rating prediction algorithm based on self-attention mechanism and fusion of local & global features,AMFL&GRec）。首先基于LeaderRank算法提取目标节点的全局序列,基于元路径带偏置的随机游走算法提取节点的局部序列,通过skip-gram模型分别学习节点的全局特征与局部特征;通过自注意力机制学习目标节点对局部与全局特征的偏好,从而得到在单一元路径下节点的特征表示;再通过自注意力机制融合不同元路径下同一节点的表示,从而得到节点在不同元路径下的最终的特征表示;最后基于多层感知器实现评分预测任务。在两个真实数据集进行了大量实验,实验结果验证了AMFL&GRec算法不仅能够捕获具有密集连通节点的微观（局部）结构,而且还能够捕获该节点在网络中的全局结构,从而使其得到的节点特征得以体现节点的整体（局部+全局）特征。同时,实验结果也证明了AMFL&GRec算法评分预测性能优于对比算法,从而证明利用自注意力机制考虑异质信息网络中节点对于局部、全局特征以及元路径的偏好能够提高评分预测的准确性。     

Mesh网络中两跳邻居地址借用策略

IEEE 802.15.5标准提供了mesh联网功能,它为节点绑定逻辑地址,因而具有不需要路由表进行路由的优点。在一个动态性很强的mesh网络中,节点加入或离开网络会造成孤儿节点问题,即新来节点因其父节点无剩余地址可分配导致其无法加入网络。提出了适用于mesh网络的两跳邻居节点地址借用策略以克服孤儿节点问题,提高节点加入成功率和地址利用率。理论分析和仿真表明,所提出的地址借用策略在节点加入成功率、地址利用率和能耗方面均优于已有地址分配方案。     

面向无人机群组的轻量动态密钥管理方案

针对无人机群组在军事对抗复杂环境中,网络拓扑结构动态变化,提出了一种面向无人机群组的轻量动态密钥管理方案,旨在解决无人机加入及退出、批量加入及退出、群组合并及分裂等网络拓扑动态变化导致密钥更新问题,同时在网络拓扑没有变化情况下进行本地周期性更新,提高无人机群组密钥更新效率。将参与构造的秘密信息分为用户空间、剩余空间和撤销空间,用户空间可以在接收密钥组管理器（key group manager,KGM）的广播消息后,计算恢复出会话组密钥,剩余空间和撤销空间无法计算恢复出组密钥。密钥更新过程中,KGM利用空闲时间提前在密钥池中选取密钥进行预计算处理,降低KGM因构造广播消息进行复杂计算导致的时延问题。分析和实验仿真表明,该方案具有前向和后向安全性、抗共谋攻击和节点撤销能力,与现有无人机密钥管理方案相比,该方案优化了计算和通信开销,且节点存储开销较小,适用于动态拓扑变化的无人机群组网络。     

基于OLSR协议的无人机自组网多径路由策略

针对现有文献在研究路由协议时选择的路由度量未能结合无人机自组织网络当时的性能水平进而造成路由决策不合理的问题,提出了一种具有负载感知和网络拓扑变动感知能力的多指标多径优化链路状态路由协议（optimized link state routing protocol based on multi-indicator and multi-path,MIMP-OLSR）。该协议首先考虑了无人机场景的节点移动特性和网络的生存时间,并定义了三个用于进行路由选择的指标,即节点的MAC层阻塞度、节点的邻居变化率和节点的多点中继选择节点（multi-point relay selector,MPR_S）邻居数目;其次,结合HELLO和TC两种控制消息提出了一种指标通告机制,用于将指标信息洪泛给全网节点;最后,根据指标信息提出了一种多径路由方案。仿真结果表明,与OLSR、SETT_MPOLSR和UAV-OLSR协议相比,所提协议MIMP-OLSR在成功率、端到端时延和吞吐量性能上均有明显提高,进而证明所提多径路由方案的合理性。     

CS-Raft:适用于联盟链的拜占庭容错共识算法

针对目前联盟链共识算法的性能不足,提出了一种基于信用评分的可拜占庭容错联盟链共识算法CS-Raft。首先,为所有节点赋予信用评分属性,节点的信用评分根据节点的共识行为、活跃度、加入集群时间等指标进行更新,信用评分越高代表节点可信度越高;其次,根据节点信用评分选取监督节点,监督节点具有检验权,可以参与领导人选举,监督节点的设置可以有效抵抗拜占庭恶意节点的攻击;最后,改善了领导人选举中选票分裂问题,对领导人选举的速度进行提升。经实验分析,CS-Raft算法相较于PBFT算法在实现拜占庭容错的同时,有效地减少了共识时间延迟、提高了系统吞吐量,并加快了其领导人选举速度。     

ICN中基于节点权重的缓存大小分配方案研究

网内缓存功能是信息中心网络ICN（Information-Centric Networking）最重要的特性之一,大大减小了信息请求的响应时间和网内流量。合理地分配每个路由器的缓存空间大小,对网络性能有较大影响,也可以节约网络成本。为了使路由器的缓存大小配置合理,首先综合考虑路由器的度数权重、紧密度、网络的中心度、请求影响度等度量指标,定义了一个新的度量指标,称为节点权重;然后,提出一种基于节点权重的缓存大小分配方案,将网络所需的容量按比例分配给路由器。仿真结果表明,与均匀分配相比,路由器的缓存空间利用率至少提升了8%,命中率至少提高了6%;与基于请求影响度的分配方案相比,路由器的缓存空间利用率至少提升3%,命中率至少提高了3%。     

基于SDR平台的噪声聚合物理层安全传输方案的设计与实现

噪声聚合物理层安全方案通过编码设计,结合反馈控制可以充分地挖掘无线链路中引入的固有噪声资源,恶化窃听者的信道质量,增强通信系统的安全性能。为了在实际系统中验证与评估该方案的性能,基于软件无线电平台设计并实现了融合噪声聚合抗窃听功能的发射机、接收机方案;在此基础上,搭建了包含源节点、目的节点与窃听节点的抗窃听测试环境。以图像传输业务为测试案例,对误帧率、峰值信噪比等客观指标以及图像主观效果进行了评估。测试结果表明,合法接收端相比于窃听端在同一误帧率条件下可获得良好的信噪比增益;在同一信噪比条件下具有高峰值信噪比且清晰可辨的接收图像,验证了噪声聚合方案的有效性。