WS与NW两种小世界网络模型的建模及仿真研究

对WS小世界网络和NW小世界网络两种网络模型进行计算机建模,并分析它们的静态网络统计量,包括节点的度分布、平均最短路径和聚类系数等特征指标.进一步得到了WS和NW小世界网络模型的度分布图以及NW小世界网络模型的平均最短路径和平均聚类系数的归一化图.使用Matlab软件,用邻接矩阵表示网络连接,用随机数产生器产生概率,生成两种小世界模型.并且使用稀疏矩阵的方法,大大减少了内存的使用量,使仿真程序能生成具有更多网络节点的大型网络,使对数十万节点的网络进行建模和分析成为可能.     

机会传感网络移动节点连通度的影响因素

针对机会传感网络基于节点移动实现网络通信的特点,考虑到影响移动节点连通度的因素,提出了机会传感网络的移动节点连通度模型,实现了对移动节点连通度的刻画.在区域划分的机会传感网络中,分析了移动节点时间序列特征因子,得到与特征因子相关的影响移动节点连通度的因素.利用一元回归得到影响因素与时延的关系,通过回归组合分析得到移动节点的连通度模型.仿真结果表明,该模型能够反映机会传感网络移动节点的连通度.     

谣言短信传播网络拓扑性质研究

作者分析了谣言短信传播的特点及方式,把谣言短信的传播过程抽象成一个网络的生长过程.根据谣言短信传播的特点,以星形网络表示初始网络,在局域世界中选择新增节点的连接节点.局域世界的选取,采用了依据节点之间的网络路径值作为选取局域世界的原则.给出了生成谣言短信传播网络模型的算法,并且通过理论推导说明网络模型的度分布为幂律函数,模拟了网络节点的度分布、聚类系数和平均路径长度,通过GN算法对模型的社团结构进行分析,发现谣言短信传播网络具有明显的社团结构特征.仿真结果表明,谣言短信传播网络具有无标度特性、小世界特性以及明显的社团结构特征.     

一维无线ad hoc网络的连通性

在节点服从一维泊松分布，仅考虑路径衰落和等发射功率的假设下，分析了一维无线ad hoc网络的连通性，推导了节点处于静态和移动两种情况下的网络连通概率.在节点处于静态情况下，推导了网络的闭环连通概率，以及达到给定网络连通概率所需要的发射功率，证明了保证网络渐近全连通时节点发射半径应满足的条件.在节点处于移动情况下，推导了基于一般移动模型下的网络连通概率公式，并应用此公式进一步求得随机路点(random waypoint, RWP)移动模型下的网络连通概率.在静态和移动的情形下，通过仿真对理论分析的真确性进行了验证，结果表明，在大多数情形下理论分析所预测的连通概率与仿真结果吻合较好.     

基于网络延迟的检测点放置方法

为了解决网络延迟检测点的有效放置问题,根据网络节点之间的网络延迟,使用系统聚类法对网络节点进行聚类,并使用递归去除1度异常节点算法提高聚类效果.提出动态距离和最小算法,在聚类结果的类中选取对应的类中心,检测点放置在类中心上.仿真结果表明,系统聚类法中类平均法更适合对网络节点进行聚类,递归去除1度异常节点后能表现出更好的聚类效果,通过动态距离和最小算法能找到放置检测点的最佳位置.使用系统聚类法中的类平均法、递归去除1度异常节点算法、动态距离和最小算法,能有效地解决网络检测点的放置问题.     

移动医疗机会网络中基于时间窗口的数据转发算法

移动医疗机会网络中存在不稳定的端到端的连接问题,该网络的数据转发是一个值得研究的重要问题.而现有的机会网络中的数据转发算法大多关注的是节点的静态属性,往往忽略了节点属性随时间变化而造成网络拓扑结构的改变.文章在分析了移动医疗机会网络中节点与相邻k跳邻居结构属性的基础上,提出了基于时间窗口的数据转发算法(DFTW).该算法的主要思想是通过比较在相邻时间窗口节点的转发属性来选择合适的中继节点,进而提高网络的转发性能.通过仿真实验,与Epidemic、Label、Greedytotal算法相比,DFTW算法在保证较高传递率的同时,可以明显降低网络开销.     

基于节点聚类系数的网络社区结构发现

研究了节点聚类系数与网络社区结构之间的关系.直接使用节点聚类系数不易刻画社区子图的高聚集特性,定义了一些基于节点聚类系数的社区度量,据此识别网络中的社区.首先,给出了基于聚类系数增大的社区间边判定规则,简称CCE规则;然后,利用CCE规则引出相似度矩阵,即网络密度矩阵;最后,通过网络密度矩阵来构造Laplacian矩阵,并进一步推导出通过计算Laplacian矩阵的特征值以及特征向量来实现社区结构划分的算法.三个真实网络数据的实验结果表明,算法不仅获得了令人满意的划分结果,而且还提高了算法的时间效率.     

基于学习自动机与萤火虫算法的链路预测

便携交换网络由具有社区属性和移动规律的人组成,具有节点移动性、节点间间歇性连接、高延迟等特点,本文研究其网络行为预测中的链路预测问题,提出基于学习自动机和萤火虫算法的链路预测方法。采用学习自动机对节点进行自适应聚类,完成网络的社区划分;定义社区属性影响系数和移动行为影响系数,构建反映便携交换网络社区属性、节点移动性和节点间间歇性连接的相似性指标;将该指标与CN、RA、AA等指标融合,得到便携交换网络的相似性指标向量;借助差分整合移动平均自回归模型的时间序列分析能力,提取相似性指标向量序列的演化规律;采用萤火虫算法优化所构建的二分类器,预测节点对下一时刻的连接状态。在INFOCOM06和MIT两个真实数据集上的实验结果表明,与受限玻尔兹曼机、弱评估器等方法对比,本文方法具有更高的准确率和更好的稳定性。     

基于层次聚类法的网络延迟监测点放置

针对Internet网络延迟监测点的放置问题,将其转化为网络拓扑图聚类问题。根据网络层次结构特性,使用层次聚类法对网络节点进行聚类。利用网络节点的差异性,提出使用递归去除1度异常节点算法,在保证网络拓扑结构基本不变的前提下减少异常节点对聚类结果的影响。提出在聚类结果的每个类中选取度数最大的节点作为对应的类中心,监测点被放置在类中心位置上。实验结果表明,层次聚类法中最长距离法更适合对网络节点进行聚类,递归去除1度异常节点算法能够进一步提高聚类效果,有效地解决了监测点的放置问题。     

基于链路代价综合评估和转发限制的延迟容忍社会性网络路由

针对延迟容忍社会性网络存在多个社会子区域的情况,提出了一种基于链路代价综合评估和转发限制的路由算法SECMR。算法定义了节点社会性状态参数,使用IPMM与RWP相结合的移动模型来模拟延迟容忍社会性网络中节点的运动规律,并设置域内转发限制参数SOC_CST,避免大量域间数据在活跃节点处的拥塞。仿真结果表明,SECMR对延迟容忍社会性网络具有较强的适应性;与Prophet及MEED路由协议相比,在增加少量资源开销的前提下,数据分组投递率分别提升了15%与20%,平均传输时延分别降低了9%与12%。     

基于3-D SGM移动模型的MANET链路动态性

针对目前移动Ad hoc网络(MANET)的链路动态性研究多采用传统RD、RWP等移动模型,存在速率突变、急转等不符合现实物体运动规律的现象,致使结论的准确性不高的问题,基于三维平滑高斯半马尔科夫移动模型,采用马尔科夫链理论研究了三维MANET的链路动态性,通过计算两节点间相对速率的概率密度函数和分离距离的一步转移概率矩阵,得到了链路断开概率和链路寿命期望的数学表达式。最后通过仿真实验进行了验证,表明了理论计算结果的准确性。结论对三维MANET网络协议设计具有一定的参考价值。     

热风加热沥青路面冲击射流共轭传热特性

为提高热风加热沥青路面的就地再生加热效果,基于热风冲击射流对流换热和沥青路面内部导热的共轭传热过程,建立了热风加热沥青路面的冲击射流共轭传热理论模型,选取有限容积法得到了共轭传热模型的通用离散方程,采用压力-速度耦合半隐式算法(semi-implicit method for pressure linked equations, SIMPLE)获得了整个求解域内温度场分布,选取平均热流密度和平均换热系数反映沥青路面加热效果,通过正交试验研究了热风出口速度和热风出口温度对路面加热效果的影响程度。仿真和试验结果表明：理论计算与实验温度场分布趋势吻合度高,两者平均误差为8.4%;平均热流密度和平均换热系数在加热初期均从最大值急剧下降,而后下降幅度逐渐减小趋于平衡,两者的仿真计算与实验结果趋势相同,平均误差分别为6.4%和7.8%;热风出口速度和热风出口温度对平均热流密度均有显著影响,热风出口速度对平均换热系数有显著影响,热风出口温度对平均换热系数的影响相较于平均热流密度指标表现为不显著。研究结果为后续沥青路面就地热再生热风加热温度控制和加热器设计提供了理论依据。     

运动对无线Ad Hoc网络中保持连通的临界传输半径的影响

为了研究如何选择移动Ad Hoc网络保持连通的临界传输半径,定义了反映随机路点运动模型对临界传输半径影响的本质参量停留概率．该参量反映了网络趋于静止的趋势,并由更新理论推导出停留概率与随机路点运动模型的运动参数停留时间,最小速度和最大速度之间的关系式．仿真结果表明,运动参数通过本质参量停留概率而影响临界传输半径．给定运动参数,便可确定停留概率,如果停留概率小于0.5,运动时的临界传输半径比静止时大10%,否则二者可近似认为相等．     

平均天空采光计算

本文在平均天空模式条件下首先研究了到达采光口的光通量,建议了估算采光口面积的采光修正系数法,该方法简单易行.本文还根据平均天空亮度模式,利用电子计算机进行了平均天空采光计算,证实了上述方法是合理的,并可在工程上应用.     

基于有限信息的网络邻接关系识别研究

如何根据有限的网络交互信息确定网络结构是当前网络科学研究的重要问题之一。该文提出了基于网络单一结构属性的网络结构重构分析方法。首先,该方法通过Holme-Kim模型生成一系列集聚系数可调的人工网络。然后,该方法通过压缩感知识别模型对有限信息下的网络结构进行重构。实验结果表明,当仅能掌握20%的网络节点间交互的时间序列信息时,网络邻接关系的平均识别准确率和平均真实关系召回率均随网络平均集聚系数的增大而提高。当网络的平均集聚系数在0.1~0.6变化时,平均集聚系数为0.6的网络将获得最高的平均识别准确率和平均真实关系召回率。进一步的实验分析说明,网络中度小于8的节点其平均识别准确率是决定网络平均识别准确率的关键。     

应用于无线Mesh网中的OLSR路由协议研究

目的分析和研究OLSR协议和无线Mesh网络特性,提出路由协议在MESH网应用中的改进方法,使协议开销减小,数据包转发快.方法利用链路状态算法中重新计算拓扑图特点,动态选择连接度来构造MPR集,并延长HELLO消息发送时间间隔,减少网络系统包发送量.结果由仿真分析可知,当HELLO包发送周期延长1 000倍时,HELLO报分组数量级大大减少,而网络数据包吞吐量基本不变.结论对于节点相对固定的Mesh网络,选择具有合适连接度MPR节点机制,并且延长HELLO消息发送时间间隔是OLSR协议一个很好的选择.同时对适当调整TC控制消息包在MPR中的泛洪时间间隔有借鉴作用.     

基于群集智能的MANET路由算法

为了在MANET中建立和维护路由,提出一个新的基于群集智能的MANET路由算法。群集智能路由算法属于主动路由算法,使用ant(agent)在MANET中动态发现和维护路由。模拟试验显示群集智能路由算法在带宽有限,拓扑结构不断变化的MANET环境中,具有较好的可靠性和工作效率。     

基于动态控制的AODV路由发现优化策略

Ad hoc网络中按需路由协议AODV是被广泛应用的路由协议之一.该文针对AODV路由协议本身在路由发现的过程中并不考虑节点当前的负荷,可能导致局部的网络拥塞.因此,结合模糊控制理论、随机早期检测的拥塞控制思想,对AODV路由协议的路由发现阶段数据包的转发进行动态控制.最后利用ns2仿真,结果表明改进后的协议在降低了平...     

Hardware in Loop Simulation for Emergency Communication Mobile Ad Hoc Network

For the research of mobile Ad hoc network (MANET), hardware in the loop simulation (HILS) is introduced to improve simulation fidelity. The architectures and frameworks of HILS system are discussed. Based on HILS and QualNet network simulator, two kinds