一种可扩展的网格资源发现模型

提出一种基于对等(P2P)计算方式的网格资源发现模型(SRDM),使用多种策略保证了网格资源发现服务的可扩展性和消息的路由效率.在虚拟组织内部使用改进的分布式哈希表技术,提高了局部的消息路由效率,并且具有极大的灵活性;超级节点只负责转发路由消息,使得负载更加均衡;超级节点间的消息转发通过多播实现,网络负载低,提高了全局可扩展性.构建了原型系统并进行测试,测试结果表明:SRDM模型具备良好的可扩展性,提高了网格资源发现服务的质量.     

一种基于最小路径的多播路由优化算法

信息物理融合系统(Cyber-Physical Systems,CPS)底层是传感器、控制器和执行器等异构节点构成的无线自组网络,不同节点之间需要通过通信网络传送给感兴趣目标节点,传统的无线自组织网络一般采用单播或广播技术,但是这些往往实时性不高,通信开销大,不利于在CPS中受限节点间通信.该文针对信息物理融合系统中无线多播路由问题构建网络模型,演化为最小路径问题,数学模型为约束Steiner最小树问题,并针对该NP难问题通过启发式算法求解,再通过贪婪思想构建一种最小路径多播路由算法.最后通过与uCast以及SenCast等经典的多播路由算法仿真比较,得出其算法在实时性以及能耗等方面性能优异.     

基于网络编码的无线局域网多播MAC协议及性能分析

针对现有IEEE 802.11协议无法提供可靠多播服务的缺陷,提出一种基于网络编码的无线局域网多播MAC协议MPNC.该协议对已有的ELBP协议进行了扩展,采用网络编码组传输模型发送多播数据.对于多播源节点,采用随机线性码对多播数据帧进行编码组合发送;对于多播接收节点,在接收的编码帧累积到一定数量后通过解码操作恢复出所需的原始数据.该方案有效减少了多播数据帧的发送次数,从而提高了无线带宽的利用效率.基于终端信道竞争的二维马尔可夫链模型,推导了差错信道下MPNC协议在网络饱和状态下的吞吐量理论表达式.最后,使用NS-2模拟器评估MPNC协议在不同信道误比特率和多播节点数目下的性能.仿真结果表明,MPNC比已有LBP和ELBP协议获得更优的吞吐量性能,并验证了理论分析的正确性.     

一种基于网络编码的速率自适应多播MAC协议

针对现有IEEE 802.11协议在无线局域网多播应用中存在可靠性差、吞吐性能不佳等诸多缺陷,提出了一种基于网络编码的速率自适应多播MAC协议RAMPNC.该协议采用网络编码组传输模型发送多播数据,使多播接收节点通过对累积的编码帧进行解码操作恢复出所需的原始数据.此外,RAMPNC利用RTS/CTS 握手信号实现信道状态信息交换,并根据多播接收节点反馈的信道信噪比估值动态调整源端的物理层发送速率.通过使用NS-2模拟器评估RAMPNC协议性能,结果显示,该协议在多播吞吐量,平均帧传输延时和帧投递率等方面获得了比已有ELBP和ARSM协议更好的性能.     

P2P网络最可信路径算法

针对分布式环境下P2P网络的特点,以及间接获取信息时的可信性,定义了间接获取信息时两个节点之间路径可信度的相关概念,提出了两个节点之间的最可信路径算法、最小可信路径算法,量化了最可信和最小可信路径的可信度,量化了两个节点之间传输消息时可信度的分布区间,分析了最可信和最小可信路径算法具有多项式的时间复杂度.通过典型应用,验证了最短路径并非最可信路径,最可信路径选择具有重要的使用价值.特别是在大规模分布式环境中,为人们从最可信路径获取信息提供了保障.     

基于混合式P2P模型的消息中间件设计

介绍了一个基于混合式P2P模型的消息中间件的设计与实现过程.设计的消息中间件分为两部分:节点端消息中间件和服务器端消息中间件.节点端消息中间件分三层:消息管理层、消息处理层、消息收发层.消息管理层是整个消息中间件的核心,主要负责消息队列管理、消息订阅管理、系统管理和消息处理,采用基于混合式P2P模型的发布/订阅系统,使用动态线程池技术实现消息并发处理功能;消息处理层负责消息加密/解密、消息格式转换和消息封装/提取等处理过程;消息收发层负责建立连接、网络管理、消息接收/发送等功能.服务器端消息中间件主要提供名字服务和消息广播服务.同时论述了消息中间件的服务质量(QoS)特性及各种QoS特性的控制.     

基于稳健回归分析的实时多播协议性能预测方法

为探讨网络编码块长度、节点移动速度、接收节点个数对基于部分网络编码的实时多播 (PNCRM) 协议性能的影响,提出采用稳健回归分析构建预测PNCRM协议性能回归模型的方法。利用迭代加权最小二乘法求解回归系数,并对该模型进行显著性检验。结果表明,该模型对PNCRM协议性能预测的平均相对误差仅为4.83％,因而具有较准确的预测能力。     

BowCast：一种适应非对称链路延时网络的P2P多播路由协议

虽然IP多播的性能优势无可否认,但是它却面临着部署上的困难.近年来,P2P多播作为提供多播服务的另一可行途径正不断为人们所认可.研究非对称链路延时网络环境下P2P多播的路由问题,提出一个新的P2P多播路由协议:BowCast.该协议采用基于树(tree-based)的分布式路由策略,使多播组成员之间能自组织地构建一棵基于源的最小延时P2P多播树.BowGast主要利用范围受限的单向探测技术(BOW)来实现路由优化算法.BOW能提供端系统节点间的单向相对延时,无需全局的同步时钟.仿真实验表明,BowCast能很好地适应非对称链路延时环境.通过调节BOW的探测范围,BowCast能灵活地在路由性能和控制开销之间进行折中.     

基于MA模型的移动Ad Hoc网络路径长度预测

移动Ad Hoc网络中,节点之间的路径长度是构建QoS路由的一个重要参数,提出一种基于移动平均(MA)模型的网络路径长度预测方法.首先根据赤池信息量准则(AIC)确定MA模型的阶,然后对路径长度的历史和当前数据进行时间序列分析,找出之间的自相关性,从而预测未来路径长度.建立仿真实验,在AODV和DSR网络协议下,节点分别执行MHG和RPGM移动模型,通过提出的方法对各种场景下的路径长度进行预测,并根据性能指标评估预测性能.结果表明,提出的方法能够有效地预测未来路径长度.     

基于状态分布式传感网络的多播路由算法研究

针对在无线传感网中存在的延迟等待时间、节能比、吞吐率等参数会限制多播路由的问题,提出基于状态分布式传感网络的多播路由算法(SDSMR).算法结构中包含簇头(CH)节点、核心节点(CNs)与传感器节点(SNs),其中CH节点和CNs构成核心节点网络,核心节点网络中的CNs与SNs构成核心节点网络支持的多播树,CH节点可以进行拓扑控制、路由和监视SNs的能量状态,CNs存储多播路由状态信息,可以最小化链路故障期间的路由复杂性,SNs参与核心节点网络支持的多播路由,节约了CNs的能量消耗,从而提高整个网络的性能.将SDSMR算法与HGMR算法、DCAMEM算法进行对比仿真实验,结果表明采用SDSMR算法能够有效减少延迟等待时间,提高节能比与吞吐率,并表现出良好的系统性能.