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。     

DTN中基于位置信息的喷射路由算法

针对容延容断网络(Delay/Disruption Tolerant Networks,DTN)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,提出一种新的基于位置信息的喷射路由算法.该算法通过与GPRS网络结合形成平行网络结构,将GPRS作为DTN的一个通信频道以辅助路由,利用通信频道中已知的节点位置信息弥补DTN缺乏网络拓扑知识的不足,根据节点接触时的相遇角度调整Spray策略,减少无效信息副本的产生,Spray阶段完成后根据当前节点、目标节点及目的节点的位置和速度信息进行单副本路由,从而使传输过程中的信息路由具有方向性和目的性,减少对网络资源的消耗,降低传输时延并提高传输率.仿真结果表明本文所提出的算法是有效可行的,综合性能优于典型DTN路由算法Spray and wait和MaxProp.     

合作性DTN的基于系统效益的内容分发

近年来在时延容忍网络(delay tolerant network,DTN)中的数据分发成为研究热点.由于DTN节点之间不存在持续的端到端连接,节点通常采用"存储-搬运-转发"的方式进行数据递交.当两个节点相接触时,节点如何为空间有限的缓存选择存储内容是一个关键问题,这关系到整个DTN网络的分发性能.但在分布式动态的DTN环境下,每个节点难以找到全局最优的存储选择.基于这个原因,全局效益最大化问题被转变为每次接触时的效益增益最大化问题,然后将转化后的问题形式化为0-1背包问题,并设计了一种启发式贪婪算法来进行求解,使得每个节点在与其他节点发生接触时,能够依据自身维护的局部网络信息来选取转发内容,从而最大化系统分发效益的增益.此外进一步详细分析了节点维护的网络信息的范围与节点对转发内容选择之间的关系.基于Trace的仿真结果表明,与SocialCast算法相比,启发式算法可以有效地提高节点对订阅内容的接收率和降低接收时延,并且随着节点维护的网络信息范围的增大系统效益也不断增大.     

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...     

DTN中一种网络状态感知的概率路由算法

容迟/容断网络(DTN)是一类支持在大时延、链路间歇中断等受限条件下进行通信的新型网络体系.针对DTN中由于节点移动性、缓存空间受限等而不能保证消息可靠传输的问题,提出一种网络状态感知的概率路由算法NSAPR(network situa-tion-aware probabilistic routing algorithm).该算法依据节点之间的历史接触成功率获取网络状态信息,在转发决策时引入接触成功率的影响,并根据网络状态采取自适应的参数选取策略进行消息的转发和副本的删除,同时进行相应的队列管理和拥塞控制,从而优化中继节点的选择和减少对网络资源的浪费.仿真实验表明,与现有其他几种算法相比,该算法能够在不同网络状态下提高消息交付率并降低网络开销,具有较好的网络适应性.     

机会网络中基于社区的高效消息传输算法

针对机会社会网络中现有基于社区的消息传输算法(OSNCMTS)在社区内存在节点积压消息分发任务、在社区间存在盲目选择活跃节点转发信息的问题,提出一种基于社区的高效机会网络路由算法(HECMTS)。在HECMTS算法中,首先,采用极值优先(EO)算法划分社区并将划分的社区矩阵分发给社区节点;其次,采用社区矩阵和消息到目的节点成功率相结合的方法分配社区内消息副本数;最后,利用活跃节点往返不同社区的机会收集活跃节点信息,然后查询这些活跃节点信息从中选取合适的活跃节点完成社区间消息传输。仿真结果表明,与OSNCMTS算法相比,HECMTS算法在路由开销性能和平均端到端时延性能上分别至少下降了19%和16%。     

DTN中一种可抵御异常丢包的安全路由算法

针对异常丢包导致DTN(Delay Tolerant Networks)消息传递成功率降低、时延和开销比增大的问题,提出一种基于可信度的改进DTN安全路由算法。该算法通过收集节点的历史相遇记录,计算并依据节点可信度,在路由转发决策阶段优化转发节点的选择,从而提高消息传递成功率,减少网络资源的浪费,增强DTN抵御异常丢包的能力。仿真实验结果表明改进的算法能够有效抵御异常丢包,综合性能优于典型的DTN路由算法Spray and Wait和Prophet。     

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.     

基于最近社交圈的社交时延容忍网络路由策略

无稳定拓扑使时延容忍网络(delay tolerant networks,DTN)路由协议主要通过增加冗余数据包副本提高路由性能.社交网络是DTN的一种典型应用场景,但由于其网络规模相对较大,当网络负载高时,通常的DTN路由不能有效控制数据包副本的数量,从而产生大量丢包导致性能下降.借鉴MANET网络中利用分簇结构控制网络冗余路由数据包的思想,通过分析社交网络中节点的移动模型,定义了在社交关系的约束下,聚合移动规律相近的节点构成最近社交圈的节点簇组成策略.提出了一种基于该分簇结构的分为簇外喷射、簇间转发和簇内传染3个阶段的社交时延网络路由协议.实验证明,这种基于最近社交圈分簇结构的路由能有效地控制冗余数据包副本的产生,并在高网络负载的情况下仍然能够达到较好的性能.     

基于路径探索的车载自组网贪婪路由算法

为了提高城市中车辆间信息的传输效率，实现车辆间的信息共享，针对目前车载自组网（VANET）中基于地理位置转发的多跳单播路由算法没有考虑城市场景的特殊性，不能很好地适应城市中车辆的高度动态性，使车辆之间的数据包可能在错误的路径上传播，造成丢包率较高、时延较长的问题，提出了一种新的基于路径探索的贪婪路由算法。首先，以数据包传输时延为标准，运用人工蜂群算法对数字地图规划出的多条路由路径进行探索。其次，优化数据包在车辆之间的多跳转发方式。仿真结果表明，与贪婪周边无状态路由（GPSR）协议和最大持续时间最小角的GPSR（MM-GPSR）改进算法比较，在最好情况下，所提算法的数据包到达率分别提高了13.81%和9.64%，而该算法的数据包平均端到端时延分别降低了61.91%和27.28%。     

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。     

基于位置预测的社会性DTN路由算法

针对延迟容忍网络数据传输成功率低、延迟较大,提出一种基于节点位置预测的社会性DTN路由LPSN（Lo-cation Prediction and Social Network based routing）。该算法根据节点的介数中心性和节点间的相似性来衡量节点的社会特性,结合节点的历史轨迹和当前位置,运用Markov模型对节点的下一个位置进行预测,综合分析确定更优的转发节点再进行数据传输。仿真结果表明,相比现有的路由算法SimBet和Prophet,LPSN算法在传输成功率、开销比上有较大提升。     

Spray and forward:Efficient routing based on the Markov location prediction model for DTNs

Typical delay tolerant networks(DTNs)often suffer from long and variable delays,frequent connectivity disruptions,and high bit error rates.In DTNs,the design of an efficient routing algorithm is one of the key issues.The existing methods improve the accessibility probability of the data transmission by transmitting many copies of the packet to the network,but they may cause a high network overhead.To address the tradeoff between a successful delivery ratio and the network overhead,we propose a DTN routing algorithm based on the Markov location prediction model,called the spray and forward routing algorithm(SFR).Based on historical information of the nodes,the algorithm uses the second-order Markov forecasting mechanism to predict the location of the destination node,and then forwards the data by greedy routing,which reduces the copies of packets by spraying the packets in a particular direction.In contrast to a fixed mode where a successful-delivery ratio and routing overhead are contradictory,a hybrid strategy with multi-copy forwarding is able to reduce the copies of the packets efficiently and at the same time maintain an acceptable successful-delivery ratio.The simulation results show that the proposed SFR is efficient enough to provide better network performance than the spray and wait routing algorithm,in scenarios with sparse node density and fast mobility of the nodes.     

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。     

一种新的效用冗余混合DTN路由算法

针对容迟网络(DTN)的高延迟、间歇性连接和资源受限等特点,提出一种新的效用冗余混合DTN路由算法NHRA。根据节点的相遇频率和连通时长等信息估算消息转发效用,指定消息在网络中的最大拷贝数,根据消息转发效用结合基于二叉树的方法来分配消息拷贝任务,实现消息的多路径并行传输,在提高传输性能的同时,有效地控制了网络开销。仿真实验结果表明,与现有相关算法相比,该算法可获得更高的消息传达率,并且花费的通信开销更低。     

Multi：DTN中一种自适应的消息转发算法

为了充分利用DTN中各节点资源,减少Epidemic Routing、spray and wait中不区分各节点资源不同,提出了一个基于节点密度、节点运动速度、生存期、节点缓存大小诸多因素,来进行消息转发的算法multi。通过仿真实验表明,multi算法较Epidemic Routing、spray and wait算法在消息成功传输率、平均延迟、网络开销、消息在缓存中滞留的时间上都有明显改善。     

A hybrid multiple copy routing algorithm in space delay-tolerant networks

With the development of technology and applications in space delay-tolerant networks (SDTNs), increasing attention has been paid on the routing technologies between different DTN nodes. This paper proposes a novel hybrid multiple copy routing (HMCR) algorithm that can be applied not only to deterministic space scenarios but also to opportunistic space scenarios. HMCR combines contact graph and delivery probability metrics to make forwarding decisions. In order to verify the new HMCR algorithm’s performance, research work has been carried out to prove its availability in SDTNs. The analysis and simulation results show that, compared with other algorithms such as contact graph routing (CGR), Epidemic, and PRoPHET, the new HMCR algorithm performs well in the areas of message delivery ratios, average end-to-end delays, and transmission overhead, which proves to be suitable for highly dynamic SDTNs.     

On the implications of routing metric staleness in delay tolerant networks

Delay Tolerant Network (DTN) routing addresses challenges of providing end-to-end service where end-to-end data forwarding paths may not exist. The performance of current DTN routing protocols is often limited by routing metric “staleness”, i.e., routing information that becomes out-of-date or inaccurate because of long propagation delays. Our previous work, ParaNets, proposed a new opportunistic network architecture in which the data channel is augmented by a thin end-to-end control channel. The control channel is adequate for the exchange of control traffic, but not data. In this paper we present Cloud Routing, a routing solution for the ParaNets architecture. We motivate the need for such a solution, not only because of stale routing metrics, but also because of congestion that can occur in DTNs. Unable to use up-to-date routing metrics to limit congestion, existing DTN routing solutions suffer from low goodput and long data delivery delays. We show how Cloud Routing avoids congestion by smart use of forwarding opportunities based on up-to-date routing metrics. We evaluate our solution using extensive OPNET simulations. Cloud Routing extends network performance past what is currently possible and motivates a new class of globally cognizant DTN routing solutions.     

Utilizing correlated node mobility for efficient DTN routing

In a delay tolerant network (DTN), nodes are connected intermittently and the future node connections are mostly not known. Therefore, effective forwarding based on limited knowledge of contact behavior of nodes is challenging. Most of the previous studies assumed that mobility of a node is independent from mobility of other nodes and looked at only the pairwise node relations to decide routing. In contrast, in this paper, we analyze the temporal correlation between the meetings of each node with other nodes and utilize this correlation for efficient routing. We introduce a new metric called conditional intermeeting time (CIT), which computes the average intermeeting time between two nodes relative to a meeting with a third node. Then, we modify existing DTN routing protocols using the proposed metric to improve their performance. Extensive simulations based on real and synthetic DTN traces show that the modified algorithms perform better than the original ones.