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.     

基于优先队列的时变网络最短路径算法

提出了基于优先队列的时变网络最短路径算法,能克服传统最短路径算法难以对时变网络求解最短路径的缺陷。提出的时间窗选择策略能够在算法求解过程中为节点选择合适的时间窗以降低路径长度,从而求得精确解。进一步地,算法使用了优先队列组织节点集合以提高计算效率。在随机生成的网络数据以及美国道路数据上的实验表明,基于优先队列的时变网络最短路径算法与经典方法相比,不仅能够求得精确解,运算速度也有所提高。     

机会网络中的消息传输路径特性研究

高效的消息传输机制是机会网络的核心问题.在对CRAWDAD公开发布的Trace数据进行深入分析的基础上刻画了机会网络中的消息传输路径特性.节点的相遇时间分析指出节点间存在明显的聚集性,少量的节点相遇对网络的连通性和消息传输成功率起决定性作用.为分析该特性对消息传输路径的影响,构造了机会网络的时间演化图TEG(time evolving graph)模型以计算任意节点对间的消息单拷贝最小延迟路径(single copy minimal delay path, SC-MDP).结果表明网络具有典型的“小世界”特性,即大多数消息平均通过较短路径可达目的节点.结论指出,探测并利用发生次数较少但对网络连通性具有重要影响的节点相遇进行消息转发,能够有效降低网络的传输代价和提高传输成功率.     

基于马尔可夫决策过程的机会网络转发策略

在机会网络节点随机移动的场景中,提高路由算法性能评价中的投递率,控制开销率,降低平均迟延是持续的研究方向。由于目前机会网络结构稀疏和拓扑多变,单副本路由转发策略效率较低。通过结合花粉布朗运动与机会网络节点的随机运动的相似性,并分析节点随机运动的规律,定义了一种基于马尔可夫决策过程的节点转发策略。该策略在平均延时适当增加的情况下,可以有效控制网络开销率,提高消息投递率。最后通过仿真实验验证了理论模型的正确性。     

带有扩散程度估计的机会网络分组调度机制

根据数据分组扩散程度与投递状态具有直接关系的特点,提出一种带有数据分组扩散程度估计的机会网络分组调度机制。通过机会网传输机制估计每个数据分组的扩散程度,利用动态效用函数估算其效用值。在分组调度时删除效用值小的数据分组,以节点之间的相遇概率作为数据分组优先转发的依据。仿真结果显示,该机制能够提高数据分组的成功投递率,降低网络负载率及数据分组的传输时延。     

基于历史效用的机会网络路由算法

针对机会网络中传统的概率路由协议投递率较低的问题,提出一种基于历史相遇预测的改进概率路由(HMPR)算法。该算法根据节点历史接触时间和接触频率两个因素,预测数据包成功投递到目的节点的效用值,通过比较其效用值大小来决定数据包是否转发到下一跳节点。仿真结果表明,与传统的传染路由和概率路由相比,该路由在数据包投递率、平均延迟时间和平均缓存时间方面比上述两个路由协议的性能更好。     

时间依赖的网络中最小时间路径算法

时间依赖的网络与传统网络模型相比更具有现实意义，具有广泛的应用领域，交通网络和通信网络可以抽象为时间依赖的网络模型，当模型中弧的工度是时间依赖的变量，最短路径问题的求解变得非常困难，早期的研究者通过具体的网络实例认识到传统最短路径算法在这种情况下是不正确的，因此给出限制性条件使得传统最短路径算法是有效的。该文从最短路径算法的理论基础入手，从理论上证明了传统最短路径算法，如Dijkstra算法和标号设置算法，在时间依赖的网络上不能有效地求解最短路径问题，并且，在没有任何限制性条件下，给出了时间依赖的网络模型，理论基础，求解最小时间路径的优化条件和SPTDN算法，从理论上证明了SPTDN算法的正确性，算法的实验结果是正确的，最后给出了时间依赖的网络应用实例。     

机会网络中的邻居发现性能优化方法分析

由于机会网络的节点移动性、能量有限性和网络稀疏性等,数据传输困难,选择一种可靠高效的邻居发现方法非常重要。现有的算法未能达到预期的性能优化效果,如主动探测方法是通过节点广播探测包来发现邻居节点,会消耗大量能量;被动侦听方法则是通过不断地侦听信道解析数据帧以得到邻居节点的信息,却无法准确侦听到所有邻居。文中分析了一种结合主动探测和被动侦听的邻居发现方案,并与现有方法作比较,通过仿真验证其对于邻居发现性能的优化效果。实验结果表明,此方法虽未能在丢包率、吞吐量和端到端时延等性能上体现出优势,但邻居发现数目提高约20%,并且提高了邻居探测过程中的能量有效性,能量最高节约了60%。     

基于社会组的高投递率机会网络路由协议

针对现有的基于社会组的机会网络路由协议（SGBR）存在中继节点的选择和消息副本数量的分配不合理的问题,提出了基于社会组的高投递率机会网络路由协议（SGBRHDR）。SGBRHDR协议是一种采用分布式划分社会组的多副本路由协议。在社会组内,节点依据平均关系强度值决定相遇节点是否成为转发节点;在社会组间,节点依据相遇节点所在的社会组活跃性大小分配消息副本数量。采用ONE工具对SGBRHDR协议进行了仿真,仿真结果表明：与SGBR协议相比,SGBRHDR协议减小了消息平均端到端时延的同时,消息投递成功率提高了18%。     

基于并行双向时间卷积网络和双向长短期记忆网络的轴承剩余使用寿命预测方法

在基于深度学习的轴承剩余使用寿命(RUL)预测方法中,时间卷积网络(TCN)忽略了振动数据中未来时间信息的重要性,长短期记忆网络(LSTM)难以有效地学习振动数据的长时间序列特征.针对以上问题,提出一种基于并行双向时间卷积网络(Bi-TCN)和双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)的轴承RUL预测方法.首先,对多传感器数据进行归一化处理,并将每个传感器数据进行通道合并,实现多传感器数据的高效融合;然后,采用Bi-TCN和Bi-LSTM构建并行的双分支特征学习网络,其中Bi-TCN提取数据的双向长时间序列特征, Bi-LSTM提取数据的时间相关特征;同时,设计一种特征融合注意力机制,该机制分别计算Bi-TCN和Bi-LSTM的输出权重,以实现两种网络输出特征的自适应加权融合;最后,融合特征通过全连接层并输出轴承RUL的预测结果.利用西安交通大学轴承数据集和PHM 2012轴承数据集进行RUL预测实验,实验结果表明,与其他先进的预测方法相比,所提出方法可以准确预测更多类型轴承的RUL,同时具有更低的预测误差.     

机会网络中一种提高TCP性能的跨层改进算法

针对机会网络中TCP与传染路由结合时,传染路由的"洪泛"特性和机会网络的间断特性会使得TCP性能变差的问题,提出了一种基于传染路由协议和TCP/Reno协议的跨层改进算法——ACK-EPI.该算法对连接开始阶段的慢开始门限值进行修改,以避免因网络错误进入拥塞避免阶段而导致拥塞窗口增长速度过于缓慢.同时,为了避免网络中已经成功交付但仍存储在网络中其他节点的数据包的复本继续在网络中存在并扩散,造成网络资源浪费,算法还利用ACK作为到达通告来删除这些冗余数据包.通过深入的仿真分析和比较,结果表明ACK-EPI算法能明显改善TCP性能.     

一种时间依赖路网最小时间路径规划算法研究

研究时间依赖路网(TDN)的最短路径规划算法,对指导人们出行和解决城市交通等问题具有十分重要的意义。在研究前人算法的基础上,提出了一种利用结构体数组来求解TDN路网最小时间路径规划算法。对算法的基本原理和结构体数组的构造进行了介绍,对算法实现流程及其中一些关键步骤进行了重点阐述,最后在VC++环境中利用MapX控件对算法进行了实验仿真。仿真结果表明,该算法具有较高的搜索效率,且能适应路况变化,基本满足现实需要。     

一种Ad hoc网络按需路由协议的设计

Ad hoc网络中节点移动,网络拓扑不稳定,特别是对于节点高速移动的Adhoc网络来说网络性能下降问题更为突出.为此,设计了一种基于路径稳定率的按需路由的协议,新协议选择源目节点间稳定性高且跳数少的路径进行数据分组的转发.以经典的按需路由协议AODV为原型,并在此基础上进行改进,扩展为PS-AODV(Path Stability AODV).性能分析的结果表明.在节点高速运动的重负载Adhoc网络中,该协议显著减少了中断路由的修复时间,提高了端到端分组投递率,在端到端传输时延相近的情况下显著改善端到端时延抖动,对于那些时延敏感的应用有重要的参考价值.     

泛洪攻击下机会网络典型路由算法健壮性分析

设计了评价方法及指标体系,通过对真实城市场景中带有智能蓝牙设备行人移动行为的仿真,从传输能力、传输效率和节点能耗三个方面定量分析了志愿节点的作用以及在有或没有志愿节点参与情况下泛洪攻击的效果,以此来评价Direct Delivery、Epidemic、Spray and Wait、Prophet和MaxProp共五种机会网络典型路由算法在泛洪攻击下的健壮性。结果表明Direct Delivery算法健壮性最好,能完全抵御泛洪攻击,Spray and Wait算法的健壮性最差,在某些场景下性能会下降80%以上,其他三种算法在泛洪攻击下性能会显著下降。     

基于交通网络最短路径搜索的改进算法

对全源最短路径搜索算法进行了深入的研究分析,并结合国内城市道路交通的实际情况,提出了基于边序列最短路径搜索算法的一种改进算法——EBSP*算法。该算法在平均时间复杂度上比传统的Floyd最短路径搜索算法有较大的提高。     

The fuzzy shortest path length and the corresponding shortest path in a network

The fuzzy shortest path (SP) problem aims at providing decision makers with the fuzzy shortest path length (FSPL) and the SP in a network with fuzzy arc lengths. In this paper, each arc length is represented as a triangular fuzzy set and a new algorithm is proposed to deal with the fuzzy SP problem. First, we proposed a heuristic procedure to find the FSPL among all possible paths in a network. It is based on the idea that a crisp number is a minimum number if and only if any other number is larger than or equal to it. It owns a firm theoretic base in fuzzy sets theory and can be implemented effectively. Second, we propose a way to measure the similarity degree between the FSPL and each fuzzy path lengths. The path with the highest similarity degree is the SP. An illustrative example is given to demonstrate our proposed approach.     

CAN总线应用在火灾报警系统中的性能分析

本文通过对CAN总线技术在火灾报警系统通信网络中的应用研究,提出CAN总线在大数据量传输下的问题,从而得出CAN总线在火灾报警系统应用中的性能分析结果,并根据现有的三种报警网络模型,给出相对应的网络规模。     

基于广播式以太网的IP语音系统性能分析

本文简单介绍了基于IP的语音系统(VoIP)的工作原理、网络结构及其应用前景．重点分析了基于IP的语音系统(VoIP)在网络性能方面的特性、通过建立数学模型，用非常具体详尽的数据说明了基于广播式以太网的VoIP系统的网络分布特性和带宽利用率等性能指标以及各指标之间的关系，论证了该系统的可行性。     

Backup path set selection in ad hoc wireless network using link expiration time

Topological changes in mobile ad hoc networks frequently render routing paths unusable. Such recurrent path failures have detrimental effects on quality of service. A suitable technique for eliminating this problem is to use multiple backup paths between the source and the destination in the network. Most of the proposed on-demand routing protocols however, build and rely on single route for each data session. Whenever there is a link disconnection on the active route, the routing protocol must perform a path recovery process. This paper proposes an effective and efficient protocol for backup and disjoint path set in an ad hoc wireless network. This protocol converges into a highly reliable path set very fast with no message exchange overhead. The paths selection according to this algorithm is beneficial for mobile ad hoc networks, since it produces a set of backup paths with much higher reliability. Simulations are conducted to evaluate the performance of our algorithm in terms of route numbers in the path set and its reliability. In order to acquire link reliability estimates, we use link expiration time (LET) between each two nodes.In another experiment, we save the LET of entire links in the ad hoc network during a specific time period, then use them as a data base for predicting the probability of proper operation of links.Links reliability obtains from LET. Prediction is done by using a multi-layer perceptron (MLP) network which is trained with error back-propagation error algorithm. Experimental results show that the MLP net can be a good choice to predict the reliability of the links between the mobile nodes with more accuracy.     

不同合作度下机会网络典型路由算法健壮性分析*

机会网络路由算法在不同合作度下的健壮性是一个重要的但未被充分研究的问题,分析了机会网络中可能存在的节点间不合作的情况,定义了三种适用于不同场景的节点合作度,设计了评价方法及指标体系,通过对真实城市场景中带有智能蓝牙设备行人移动行为的仿真,定量分析了不同节点合作度下Direct Delivery、Epidemic、Spray and Wait、Prophet和MaxProp 五种典型路由算法的健壮性。结果表明Spray and Wait和MaxProp算法健壮性较差,Prophet 和Epidemic算法较