机会网络中自私行为影响的分析与调节

以往针对机会网络中节点自私性影响评估的研究,建立了多种分析模型,然而并未考虑如何应用这些理论模型.本文分别在网络无TTL限制和有TTL限制两种情况下,利用评估模型对自私节点的影响进行分析,并提出一种基于消息分类的自私模型,评估了自私节点对延迟和消息投递率的影响.分析表明,机会网络受自私节点的影响不仅与自私节点的数目有关,而且与节点的移动速度,消息传输范围有关.因此,可以通过调节这些参数提高网络的性能,减少自私节点的影响.首先,通过理论推导分别得出了2-hop路由和传染病路由在延迟保证下的合作节点数目和消息传输范围以及传染病路由在消息投递率保证下消息的TTL.随后,通过ONE仿真平台对自私节点影响的评估,证明自私行为影响下网络性能的理论值与实验值近似,并且证明了通过理论分析获得的参数值也与实验值近似.     

基于信誉值维护的机会网络自私节点检测机制

机会网络中自私节点的存在严重影响路由转发的性能。为在路由时避开此类节点、消除其对网络性能的影响,提出了一种基于信誉值维护的自私节点检测机制,通过两跳ACK消息来监测节点行为,利用监测信息计算节点的信誉值,并将其作为判断节点是否自私的依据。在多种路由算法上加载该检测机制进行仿真实验,结果表明该检测机制可准确识别机会网络中的自私节点,提高消息投递的成功率,并能有效控制消息副本数和网络开销。     

一种基于能量效率的自组织网络节点合作方法

针对移动自组织网络中的节点自私性问题,以无线网络环境中的拓扑控制和数据包转发作为网络节点的策略空间,并结合网络节点的能量效率水平,建立了一个基于严格位势博弈的网络节点合作模型。仿真结果表明,该模型不但满足了自组织网络环境下的网络连通性需求,并且通过节点间的合作机制降低了网络能耗,提高了网络节点的能量效率水平,以及数据传输的可靠性和效率。     

针对NAV扩展的自私行为攻击技术研究

基于对网络分配矢量(Network Allocation Vector,NAV)扩展自私行为建立性能分析模型和检测模型的研究目的,研究了NAV扩展自私行为,针对自私节点在相邻2次成功发送之间的回退次数分布,建立了NAV扩展自私行为性能分析模型;通过统计网络中节点在信道开始空闲后不同时刻间隔开始发送的概率,建立了发现NAV扩展自私行为的检测模型;通过测量在自私节点发送结束开始计时,计算正常节点最早发送时刻与自私节点最早发送时刻的差值,估计自私节点采用的NAV扩展参数;利用网络模拟器软件(Network Simulator 2,NS2)网络模拟的方法验证了分析模型和检测模型的准确性。     

基于人类真实场景的分时段的机会网络移动模型

针对现有移动模型不能有效反映出节点移动过程中的行为特性,提出了一种基于人类真实场景中的分时段的机会网络移动模型,通过建立节点日常移动模型,依据时间段划分节点子移动模型,分析了基于人类真实场景的机会网络移动模型下的节点行为特性,包括节点平均停留时间、不同时段社区节点个数以及目的变换频率等。并与已采集到的真实移动数据和其他移动模型进行仿真比较。仿真结果充分表明,在节点相遇间隔时间等方面,该模型贴近真实场景中节点所表现出的行为特性,并且优于其他节点移动模型。     

一种基于邻居合作监测的移动Ad hoc网络信任模型

针对自私节点的恶意丢包行为,将节点和其邻居节点所监测的结果结合起来,计算出节点间的信任度,并以此作为路由选择的依据来促进节点间的相互合作,提出一种基于邻居合作监测的移动Adhoc网络信任模型.将信任模型应用于DSR路由协议并在NS2中进行仿真实验,结果表明该信任模型可以有效地缓解自私节点造成的影响,提高了网络的分组投递率.     

无线Mesh网络中激励机制研究

为了激励无线Mesh网络中自私节点转发数据,通过分析节点自私行为激励的原因和目标,将适用于无线Mesh网络中对节点自私行为的四类激励机制进行比较.讨论了无线Mesh网络博弈模型,并对无线Mesh网络中重复博弈模型进行理论分析.针对节点的自私行为提出了基于博弈论与信誉相结合的激励方案.仿真实验表明,该方案不仅降低了基于信誉的复杂度又能有效激励更多自私节点转发数据,从而提高了网络的整体性能.     

带有黑洞节点探测的间断连接无线网络数据转发机制

间断连接无线网络利用节点移动产生的通信机会完成数据传输,但网络中的恶意节点通过伪造节点的相遇信息等方法,吸引并丢弃数据,影响网络的运行。该文提出带有黑洞攻击探测的间断连接无线网络数据转发机制,通过节点诚信度、信用度、间接信任度及数据转发能力4维信任属性的评估,获知攻击节点的行为规律,并采用粗糙集理论降低网络运行过程中产生的不确定状态信息引发的误判率,更加准确地对节点的可信性进行判断,进而,合理地为数据选择中继节点。结果表明,所提出的方法能有效提升黑洞节点的辨识率,对网络中其它非协作行为也有一定探测和防御能力,能显著改善网络性能。     

MANET网络激励节点协作的信任评估路由协议

针对移动自组网(MANET)中自私节点可能不愿意协作并拒绝为其他节点转发数据这一问题,提出一种基于信任评估的路由协议(TDSR)以激励节点协作并参与数据转发。信任值被用于评估节点的转发行为,低转发率的节点将被信任评估机制排除出网络,并被屏蔽一定时间后才能复活。仿真结果显示,在存在不协作节点的网络中,TDSR仅付出一定的延时开销就可具备明显高于DSR的数据分组转发率。     

基于博弈理论的移动自组网激励机制研究

摘 要：针对移动自组网中节点在报文转发过程中的表现出的自私行为,利用博弈理论,从静态和动态2个方面对其进行了完整的建模与分析。首先,提出了一种严厉针锋相对策略,并建立了一个无限重复报文转发博弈模型,求得了激励一致性条件。然后,利用演化博弈理论对节点由自私向协作转变的动态过程进行了分析,并证明了严厉针锋相对策略的演化稳定性。仿真结果表明,即使在自私节点比率为1的条件下,只要合理选择惩罚参数,均可有效激励自私节点的协作转发行为,整体网络性能最多可提升80%。     

基于信誉的延迟容忍网络激励方案

由于长延迟、频繁中断等特性,延迟容忍网络采用“存储-携带-转发”的路由方式实现报文的传递.这种传输方式建立在网络节点互相信任,诚实合作的假设之上.然而,由于受到自身资源的限制,网络中存在自私节点拒绝参与网络合作的行为,导致网络传输性能下降,甚至无法正常运行.针对此类问题,本文提出一种基于信誉的延迟容忍网络激励方案,鼓励节点共享资源,并约束自私行为.设计了一种观测协议,以解决延迟容忍网络环境下对网络节点行为的观测问题;提出了一种信誉模型,通过信任值评价节点的可信程度,从而优化路由决策,惩罚自私节点.仿真结果表明了本文提出的激励方案的有效性和可行性.     

可靠的机会网络自私节点检测算法

针对现有机会网络自私节点检测算法没有考虑节点收到错帧和节点脱离通信范围监听失败的情况而影响检测准确性的问题,提出一种可靠的自私节点检测新算法——RSND。采用基于跨层监听机制的错帧解析、基于节点相遇的信息挖掘和基于RSSI的节点距离估计3种新机制消除错帧和节点脱离通信范围监听失败对节点自私性检测的影响,提升检测可靠性。理论分析证明了RSND算法的有效性,仿真结果显示,相对于现有的基于2-ACK的自私节点检测算法和Watchdog检测算法,新算法的自私节点检测准确率和网络吞吐量至少提高了6%和4%。     

无线传感器网络中分区移动服务路由机制

在无线传感器网络中,利用节点的移动传输数据,可有效提高网络吞吐量和延时性能。文中提出了一种新的受控移动机制——分区移动服务路由机制。该机制根据移动节点个数划分服务区,采用最近邻点法对节点移动路径进行规划,利用移动节点对所在服务区的静止节点的数据传输提供中继服务。仿真结果表明,与不分区移动服务路由机制相比,分区移动服务路由机制可提高网络吞吐量,减少数据传输延时和延时抖动,更加适用于高服务质量要求的业务。     

移动自组网MAC协议的误码性能分析

考虑到节点的定时精度和侦听数据传输的节点带来了网络节点间的干扰（INI）,从而严重影响网络的性能,文中分析了移动自组网误码率性能。采用理论分析与Mento Carlo仿真相结合的方法,仿真结果示出了几种不同参数的取值对系统误码率的影响程度,对加速移动自组网技术的发展与应用具有一定意义。     

机会网络中基于邮驿站的数据传输方案及性能评估

在机会网络中,由于节点移动、网络稀疏或信号衰减等各种因素通常导致形成的网络大部分时间不连通,传统的无线网络传输模式无法适用于这类环境.本文提出了一种适用于机会网络的基于固定基础设施邮驿站的数据传输方案(mail-relay transfer scheme,MRTS),MRTS由部署阶段和转发阶段组成,通过对节点历史相遇信息的统计分析,利用贪婪算法找到最佳的邮驿站部署位置,根据节点相遇概率和节点剩余存储空间来决定如何转发消息.仿真结果表明,MRTS可以有效地提高消息传输率.     

一种解决ad hoc网络中自私节点安全问题的方法

移动ad hoc网络（MANET）路由和分组转发功能需要节点间的相互合作，自私节点为节约能量而不参与合作，将会影响网络的正常工作．因此本文将针对自私节点危害和解决方法展开分析，并提出一种改进解决方法——基于可信任中心服务器和邻居监测的合作增强机制，该方法不但能够激励节点间的相互合作，而且有效地解决了自私节点改变用户身份的欺骗攻击．最后，仿真结果表明这种合作增强机制对自私节点安全问题是有效的，并且易于实用化．     

无线传感器网络中多移动sink的选择策略

针对移动终端作为无线传感器网络中的移动sink情况下,提出了具有多个移动sink的稀疏无线传感器网络体系结构M2S2N.考虑到移动终端广泛存在的特性,为了有效地收集传感数据,提出了无线传感器网络中对移动sink的选择策略,并在此基础上提出了一种适合于M2S2N的基于功率控制的机会传输调度算法.仿真和分析表明选择最佳的移动sink可以有效地提高传感器节点的能量有效性和数据传输成功率.     

节点移动异质性对机会网络性能的影响

机会网络利用节点移动形成的通信机会逐跳传输消息,以"存储-携带-转发"的路由模式实现节点间通信,所以节点的移动对机会网络的通信至关重要。在传统移动模型RWP、RW、RD的基础上建立统一化定义移动模型(UDM),该模型能够刻画以上三种经典模型。在UDM模型下,定义相遇率作为机会网络性能的评价指标,进一步分析节点移动的异质性包括移动速度、移动方向、移动时间及停留时间等属性不同的均值及极差对相遇率的影响,并进行曲线拟合,通过拟合公式,精确分析节点移动异质性对机会网络性能影响的规律性。     

基于社会上下文认知的机会路由算法

无线智能设备的普遍使用促进了机会网络的发展.这类网络处于间歇性连接状态,以自组织方式转发数据.路由协议设计时考虑节点携带者的社会特征和日常行为能够提高机会网络的性能.提出了一种基于社会上下文认知的机会路由算法SCOR,该算法利用网络中的社会上下文信息,通过BP神经网络模型预测节点的移动行为.路由决策过程充分考虑移动节点活动的时间和空间属性,当接收节点与发送节点同时处于网络中的同一连通域时,数据转发采用同步方式,否则采用异步方式.仿真分析和实验结果表明,与其它经典算法相比,SCOR算法提高了数据成功转发的比率,减少了网络的开销.     

基于信誉的延迟容忍网络双重Spray and Wait增强方案

引入转发证据的概念,设计了节点行为观测协议,提出一种基于信誉的双重Spray and Wait增强方案。通过对原始协议直接传输阶段的建模,使得信誉门限的确定建立在概率计算的基础上。仿真结果表明,在自私节点存在的环境中,与原始方案相比,增强方案能够减少自私行为对网络的危害,提高网络性能。