移动社会网络中基于社区的消息机会传输策略

移动社会网络是一种由大量具有社会特征的节点组成的机会网络.已有的基于社区的路由算法大多选用社会性最优的节点参与转发,而没有考虑到社区分布对节点移动的影响,将这些算法直接用于移动社会网络中会导致网络资源消耗高、传输成功率低等问题.针对这些问题,提出一种基于社区的消息机会传输算法,在社区间根据节点到目标社区的传输概率选择社区间的最优传输路径,在社区内选择与目标节点相遇概率较高的节点完成社区内传输.仿真实验结果表明,在移动社会网络中,该算法与 Prophet,Spray and Wait 等经典算法相比,提高了消息传输成功率,降低了网络开销.     

车载传感网中基于群特性的MaxProp路由协议改进

车载传感网中信息传输面临的主要难题是网络间歇性连通和拓扑高度动态变化,以往常常采用机会转发的思想设计路由协议来解决此难题。但现有的机会路由协议忽略了网络中部分车辆节点具有群组移动的特点,从而导致协议在群组移动场景下的性能急剧下降。为此,通过对最大相遇概率路由进行改进,提出了一种基于群特性的MaxProp路由协议。该协议利用群组内成员节点之间极好的连通性,通过群内消息扩散,间接提高群内节点与群外节点之间的相遇概率,从而增加了消息转发机会。并在ONE仿真平台上,与其他几种经典的机会路由协议相对比,改进后的MaxProp路由协议在消息传输成功率、网络开销比方面具有明显提升。     

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。     

一种基于网络编码的机会社会网络路由算法

为了解决机会社会网络中数据传输成功率低、平均传输延迟大等不利因素,文章提出一种基于网络编码的机会社会网络路由(OSN-NC)算法,OSN-NC路由算法的中间节点只将目标节点相同的编码数据包进行再次编码,因此这样可以降低全局编码系数数量和高斯消元的复杂度,增加数据传输的可靠性。社区内我们采用PROPHET和网络编码相结合的消息传输策略,将编码数据包传输给网络中相遇概率值更大的下一跳转发节点,直到遇到目标节点。在社区间我们选择累积相遇概率值大的节点作为编码节点完成消息的转发,直到遇到具有相同社区的中间节点后采用社区内消息传输策略。仿真结果表明,OSN-NC算法在提高网络吞吐量和数据传输成功率、降低平均传输时延等方面具有明显的改善。     

基于时间距离与拓扑距离的连通性模型

网络连通性是描述网络性能的一项重要指标.机会传感网络中,节点移动导致网络的拓扑呈动态变化,这使得机会传感网络连通性的表征面临挑战.建立机会传感网络的连通性模型,有助于对机会传感网络的优化和维护.针对机会传感网络拓扑频繁变化的特点,基于时空图理论构建其连通性模型,描述拓扑演化规律;根据消息的可达性,考虑消息传输的时间特性和空间特性,定义了时间距离和拓扑距离,采用统计产品与服务解决方案软件（SPSS）分析其相关性,结果表明,时间距离和拓扑距离无明显相关性;采用网络快照间的时间距离与拓扑距离构建整网连通性模型.实验结果表明,所提出的模型能够从整体上刻画出机会传感网络的连通性;与基于Katz中心性的网络连通度模型相比,该模型能够更好地反映整网连通度的变化.     

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。     

机会网络中考虑缓存的ProPhet路由算法

机会网络中的ProPhet等路由算法根据机会网络中节点的相遇频率进行节点之间消息的传递,不考虑节点每次相遇的持续时间以及节点中缓存剩余情况。在机会网络内部节点之间的移动速度很快的情况下,采用这些路由算法会使网络内数据的传输效率急剧下降。针对这一不足,结合ProPhet路由算法,计算节点之间的传输概率时充分考虑节点的相遇持续时间以及剩余缓存对节点之间传输概率的影响,使节点之间能更有效地传输数据。仿真结果表明,在给定的移动模型下,该算法能够有效提高消息传递成功率,降低网络中能量消耗等开销。     

机会网络中面向周期性间歇连通的数据传输

提出一种在机会网络中基于周期性间歇连通的数据传输策略PICD(periodic intermittently connectedbaseddata delivery in opportunistic networks).通过有效利用节点间的周期间歇连通性改善数据传输性能.节点传输概率的计算则充分考虑了其与汇聚点间存在的间歇多跳路径,并将其与消息容忍的传输延迟相结合.首先,采用随机动态规划的方法建立与延迟相关的传输概率模型;然后,通过基于多跳的函数空间迭代法求出一个周期内的与延迟相关的传输概率分布矩阵;节点面向不同消息延迟的传输概率则基于分布矩阵计算获得,以此作为选择下一跳的依据.与延迟相关的概率转发机制提高了消息在容忍的延迟内被成功递交的可能.仿真实验结果表明,与现有的几种数据传输算法相比,在节点具有循环运动特征的环境下,PICD具有较高的数据传输成功率和较低的递交延迟.     

一种低功耗的社区机会网络消息路由算法

社区机会网络中节点的移动具有一定的相关性且不同的节点往往具有不同的移动特点,当前机会网络中主流的多拷贝路由算法并未充分考虑到这些特点,将该算法直接应用于这类网络会导致资源消耗较高、传输成功率低等问题。针对这些问题,提出一种基于社区的低功耗消息路由算法,其能自适应地控制消息拷贝数量,并根据节点与目标社区节点和本地社区节点相遇的历史信息来设置其目标社区和本地社区的活跃度,依靠活跃度较高的节点来完成消息传输。仿真结果表明,在延迟要求比较宽松的社区机会网络中,该算法在消息传输的成功率及占能耗最主要部分的消息转发次数方面明显优于Spray and Focus算法。     

基于历史传输效率的最小传输延迟算法设计

机会网络的数据交换不需要完整的路径,且传递数据是基于节点机会移动和机会相遇。相对于传统网络来说,达到了绿色节能的目的。但是,机会网络中节点逐跳传递数据存在较大的传输时延和大量的数据副本,造成传递过程中节点能量的过度消耗,为了取得较小的传输时延和较少的数据副本,本文提出基于历史传输效率的最小传输延迟算法MDBHE算法,根据历史的传输效率构建一条局部效率高且传输时间短的传递路径。仿真实验结果表明,MDBHE算法与传统的机会路由算法相比,缩短了传输时延,提升了机会网络的传递成功率。