SDN网络虚拟化中规则映射研究

软件定义网络（SDN）为网络虚拟化提供了新的解决方案,通过网络虚拟化技术可以将一套基础设施虚拟化为多个逻辑网络从而满足不同的网络需求.本文研究了SDN网络虚拟化时多个物理交换机虚拟为一个大虚拟交换机的过程中,虚拟网络规则与物理网络规则的映射问题.综合考虑链路负载、规则分布以及节点负载,提出了三段式规则映射优化算法.首先根据虚拟网络的规则请求生成组播源节点和目的节点集,采用MPH算法生成规则映射树;然后采用入节点最近原则,将虚拟网络规则请求的指令序列部署到规则映射树中的中间节点和叶子节点中;最后考虑节点负载,对规则部署进行微调,最终生成虚拟规则映射策略.通过仿真实验,与直接边缘节点部署相比,平均降低了网络节点规则总数量40%以上.     

模拟退火遗传算法对无线传感器网络部署研究

研究无线传感器节点部署优化问题,传感器网络节点的部署在一定程度上决定了网络的性能和使用寿命.传统的遗传算法在无线传感器节点部署优化过程中,由于交叉和变异的概率是固定的,易产生局部最优问题,导致部署不理想,网络生命周期过短.为了更好地优化网络部署,提高网络生命周期,提出了一种基于模拟退火遗传算法的无线传感器节点部署优化方法.方法将传感器节点部署转化为一个组合优化问题,网络节点离散成为网格,通过遗传算法进行最优部署方案的搜索,同时采用模拟退火算法对遗传算法的种群进行更新,提高了最优解的搜索速度.仿真结果表明,模拟退火遗传算法部署的效率高,网络存活的节点数更多,有效地延长了网络的生命周期.     

一种网络热点损坏修补的最优覆盖算法仿真

研究网络热点损坏修补的最优覆盖问题.网络节点布置采用随机性原则,导致节点区域部署密度、分布、特征都存在较大的不同.很难建立规范的数学模型对节点部署进行合理的描述.传统的节点、坏点定位方法采用区域轮盘搜索,一旦区域节点密度较大,搜索结果的准确性降低,从而降低了无线网络的覆盖率.为了避免上述缺陷,提出了一种粒子群搜索的网络节点损坏修补最优覆盖算法.利用最小二乘法,对损坏网络节点的空间位置进行粗略估计,缩小网络搜索的范围,降低计算的复杂度.利用粒子群搜索方法,计算损坏网络节点的精确空间位置,从而实现网络节点损坏修补的最优覆盖.实验结果表明,利用改进算法进行网络节点损坏修复,能够实现无线网络最优覆盖.     

基于蛙跳算法的无线传感器网络节点重部署

针对传统无线传感器网络节点重部署覆盖方法没有进行子群节点局部搜索,导致方法存在覆盖率较低、节点连通性较差等问题,提出基于蛙跳算法的无线传感器网络节点重部署方法,初始化无线传感器网络节点,引入蛙跳算法,将全局的信息交换和子群局部搜索结合,确定无线传感器所能够探测的区域范围,利用微积分方法求解不规则区域,获取网络节点最优解,实现无线传感器网络节点的重部署.实验结果表明,研究方法覆盖率较高、节点连通性较好、节点能量较高,具有更好的应用价值.     

改进QGA在WSNs节点部署中的应用

对含有障碍区域的无线传感器网络（WSNs）节点部署问题进行研究。建立节点探测模型和网络覆盖率评价方法,基于概率传感器模型提出一种部署方式,即对障碍区域进行随机布撒节点,确定区域采用量子遗传算法（QGA）寻找最优节点部署位置,实现对同构WSNs节点构成的目标区域的高效覆盖。仿真结果与GA,QGA相比：改进QGA有效提高了算法整体的搜索能力和收敛速度。     

基于BBO算法的无线传感网络节点优化部署研究

在无线传感网络节点部署时,由于优化算法的差异,使得优化部署后网络覆盖率依旧较低,提出基于BBO算法的无线传感网络节点优化部署研究.基于无线传感器网络结构,生成线性网络,采用该网络完成数据的周期性采集,寻找最佳工作节点和中继节点数量,并通过二者之间的合理分布,确定最优节点传输距离.依托于BBO算法设计节点布局方案,计算网...     

Ad Hoc路由协议在两种节点配置模型下的性能分析

对无线传感器网络中存在的两种节点配置模型,随机节点配置模型和四连通全覆盖优化节点配置模型进行性能分析.根据通信半径(表示为rc)和感知半径(表示为rs)的不同比率,提出一种新的仿真方法,并对这两种配置模型在不同Ad Hoc路由协议下的性能进行分析.大量的实验结果表明,四连通全覆盖优化节点配置模型不仅能减少配置成本和通信开销,而且对于不同的网络拓扑,其覆盖度、连通度和多个网络性能指标都有较大的提高.     

一种面向机会网络路由的最优停止决策方法

投递延迟是机会网络的一个重要指标,给定节点缓存和消息副本数目限制,如何选择合适的节点复制消息成为一个关键问题.提出一种基于最优停止理论的路由决策方法（OSDR）.OSDR 将每个时隙上所遇节点和目标节点的平均相遇时间看做一个随机变量,根据该随机变量的统计特性得到一个停止观察、复制消息的规则,该规则呈现简单的阈值结构,即当某个时隙上所遇节点和目标节点的平均相遇时间小于给定阈值时即复制消息. OSDR 可以在较小的相遇间隔和等待成本之间进行折衷,实现数学期望意义上的最小消息投递延迟.介绍了OSDR 的网络模型、最优停止规则的存在性证明过程以及计算方法.模拟实验结果表明,OSDR 相对其他方法,在投递成功率、投递延迟等方面具有明显优势.     

异构无线传感器网络中基于模拟退火算法的成本最优部署机制

针对异构传感器网络节点的高密度部署和监测目标非均匀分布的情况,提出了一种基于模拟退火算法的成本最优部署方法.算法在保证网络覆盖和容错性的条件下,以异构节点部署成本最小为优化目标进行操作.仿真结果表明该算法能快速收敛于最优解,有效降低网络部署的成本,提高了目标监测质量.     

无线传感网络中抵抗节点复制攻击新方法

针对伏飞等人提出的LTB（Location and Time Binding）方法的不足：不能完全阻止复制节点加入传感网络;不能阻止新加入节点和复制节点建立共享密钥,提出了一个在传感网络中抵抗节点复制攻击的新方法,该方法通过把传感网络划分成一系列有效区域并把节点的密钥与身份标识和部署位置绑定起来,在共享密钥建立时阻止部署在有效区域外的复制节点建立共享密钥,在复制节点通信时检测出有效区域内的复制节点。该方案能有效地解决LTB带来的安全隐患且和LTB具有相近的通信、存储开销。     

求解整数线性规划问题的定界阻止算法的改进*

在现有求解整数线性规划问题的定界阻止算法的基础上提出了一种改进。该算法通过目标函数超平面截线性规划松弛问题的有效约束锥而形成一个单纯形;然后,引入一串平行片来切割该单纯形产生更低维的凸多面体;最后,在片上的这些凸多面体上执行阻止搜寻程序。由于单纯形和片上凸多面体的极顶点可以直接通过公式计算,且变量在片上凸多面体上的取值区间更窄,改进的定界阻止算法既方便又高效,这得到了一些经典算例和随机产生的算例的验证。     

约束四面体剖分和三维物体表面重建

该文提出了约束曲面和约束最大空球凸多面体的概念,在此基础上设计了一种在空间区域上做约束Delaunay四面体剖分的算法。该算法的基本思路是首先对空间区域进行约束最大空球凸多面体剖分,然后在各个约束最大空球凸多面体内部做Delaunay四面体剖分。利用约束Delaunay四面体剖分算法,该文进一步设计了一种三维物体表面重建算法。     

分层传感器网络的最大化寿命模型与求解

针对矩形传感器网络,给出了满足连通覆盖约束条件的分层传感器网络最大化寿命模型,提出一种非均匀的节点布置算法,通过分析节点的能耗来计算层的宽度,并定量规划了每层中节点的数目。仿真实验表明,基于分层的非均匀节点布置算法能有效延长网络的寿命。     

Optimal placement of barrier coverage in heterogeneous bistatic radar sensor networks

Barrier Coverage is an important sensor deployment issue in many industrial, consumer and military applications.The barrier coverage in bistatic radar sensor networks has attracted many researchers recently. The Bistatic Radars (BR) consist of radar signal transmitters and radar signal receivers. The effective detection area of bistatic radar is a Cassini oval area that determined by the distance between transmitter and receiver and the predefined detecting SNR threshold. Many existing works on bistatic radar barrier coverage mainly focus on homogeneous radar sensor networks. However, cooperation among different types or different physical parameters of sensors is necessary in many practical application scenarios. In this paper, we study the optimal deployment problem in heterogeneous bistatic radar networks.The object is how to maximize the detection ability of bistatic radar barrier with given numbers of radar sensors and barrier’s length. Firstly, we investigate the optimal placement strategy of single transmitter and multiple receivers, and propose the patterns of aggregate deployment. Then we study the optimal deployment of heterogeneous transmitters and receivers and introduce the optimal placement sequences of heterogeneous transmitters and receivers. Finally, we design an efficient greedy algorithm, which realize optimal barrier deployment of M heterogeneous transmitters and N receivers on a L length boundary, and maximizing the detection ability of the barrier. We theoretically proved that the placement sequence of the algorithm construction is optimal deployment solution in heterogeneous bistatic radar sensors barrier. And we validate the algorithm effectiveness through comprehensive simulation experiments.

     

Ant colony optimization based sensor deployment protocol for wireless sensor networks

Sensor deployment is one of the most important issues in wireless sensor networks, because an efficient deployment scheme can reduce the deployment cost and enhance the detection capability of the wireless sensor networks. In addition, it can enhance the quality of monitoring in wireless sensor networks by increasing the coverage area. Ant colony optimization (ACO) algorithm provides a natural and intrinsic way of exploration of search space for multiple knapsack problem (MKP). In this work, we consider the problem of sensor deployment to achieve complete coverage of the service region and maximize the lifetime of the network. We model the deployment problem as the multiple knapsack problem. Based on ACO algorithm, we proposed a deployment scheme to prolong the network lifetime, while ensuring complete coverage of the service region. The simulations show that our algorithm can prolong the lifetime of the network.     

分布式布谷鸟算法在无线传感器网络布局优化中的应用

在无线传感器网络中,传感器节点的部署通常具有随机性。随机布局的无线传感器网络存在着节点利用率低,传感器网络覆盖率小等问题。为了解决无线传感器布局问题,提出了基于分布式布谷鸟算法的无线传感器网络覆盖优化算法,利用布谷鸟算法对传感器节点的布局进行优化,同时采用分布式计算提高算法的计算速度。实验表明,该算法对无线传感器网络的布局具有很好的优化效果,而且比布谷鸟算法具有更快的计算速度。     

一种基于数据融合的传感器网络部署方案*

采用基于指数衰减的概率感知模型来研究数据融合对覆盖性能的影响,提出节点的虚拟半径概念以量化表示数据融合对覆盖性能的改善效果,同时提出了融合覆盖和虚拟部署的概念。提出了一种基于正多边形方式的规则虚拟部署方案,分析了该部署方案对节点部署密度的影响。理论分析表明,虚拟半径内参与融合的传感节点的个数不能超过6,否则数据融合技术就不能减小传感节点的部署密度。同时也分析了节点在随机分布情况下的覆盖调度情况,提出了一种改进的基于虚拟半径的覆盖调度算法。实验表明,基于指数衰减感知模型的数据融合方案能有效地提高传感器网络的     

传感器网络节点表面部署优化算法

节点部署是传感器网络中的一个基本问题,其直接关系到整个网络的性能。但现有的传感器网络节点部署研究大多针对平面以及3D空间的场景,对于3D表面场景部署的研究较少,为此针对该场景研究传感器网络节点部署优化算法。首先通过数学微分几何方法对3D表面构建数学模型,然后通过质心Voronoi剖分对3D表面进行分区,提出一种误差函数来评价部署方法的优劣程度,最后通过仿真比较了该方法与其他表面部署方法的性能优劣,结果表明,所提方法优于对比算法。     

基于无线传感器网络的事件触发监测系统设计

针对无线传感器网络在事件触发类监测中的应用,提出了在该类应用中的解决方案.分析归纳了无线传感器网络在事件触发类监测中的应用需求,提出了满足该需求的无线传感器网络布设方法及采取的路由协议与数据聚合算法.分析了两种布设方式的优缺点,确定了事件触发监测系统采用非冗余布设方式;路由协议采用改进的APTEEN算法,改进了阈值和休眠策略;数据聚合在簇头节点进行,将来自簇内节点的多个数据包在网络层聚合为一个数据包后传送给基站.实验结果表明了该解决方案的有效性.     

碰撞响应中方向穿透深度算法的研究

方向穿透深度是碰撞响应的基础,在增强虚拟环境的逼真性和真实感方面起到了重要的作用.现有的方向穿透深度算法,很难同时兼顾计算速度和计算精度,实用性受到很大限制.提出一种新的方向穿透深度计算方法,无须对凹多面体进行凸分解,就能精确地计算任意多面体间的方向穿透深度.在此基础上,提出一种基于体分解的包围体层次--ISBVH,极大地提高了算法的效率.