机会网络中基于接触间隔时间改进的路由算法

目前已有不少文献对机会网络路由进行研究,但大多数路由协议很少考虑机会网络的接触间隔时间。文章考虑了节点之间的接触间隔时间和节点的社会性能,研究一种基于节点接触间隔时间(ICRP)的改进路由算法。ICRP路由算法根据接收节点的社会性能动态的分配消息副本数,并根据节点接触间隔时间转发给与目的节点接触更频繁的节点。仿真结果表明,ICRP路由算法在交付率、时延和开销上有较好的性能。     

延迟容忍网络中能量有效的接触探测研究

在延迟容忍网络中,为了发现在其通信范围内的邻居节点,网络中的节点必须不断地探测周围的环境。这个接触探测过程极其耗费能量。如果网络中的节点探测太过频繁,会耗费很多能量,且使得网络能量的使用效率降低。另一方面,稀疏的探测可能导致节点失去和其它节点的接触,从而错失交换数据的机会。因此,在延迟容忍网络中能量效率和接触机会之间存在着一种折中的关系。为了研究这种折中关系,该文首先对基于随机路点模型(Random Way-Point model, RWP)的接触探测过程进行建模,得到恒定探测间隔下接触探测概率的表达式,并且证明在所有平均探测间隔相同的策略中,以恒定间隔探测的策略是最优的。其次,基于提出的理论模型,分析不同情况下能量效率和接触探测概率之间的折中。最后,通过仿真实验验证该理论模型的正确性。     

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。     

一种基于WSN时变性与节点剩余能量均衡的机会路由算法

 为了解决数据报文在无线传感网络中动态路由以及网络内各节点剩余能量均衡问题,该文提出了一种机会路由算法。首先,利用热力学第2定律描述数据报文在无线传感器网络中动态路由的传输过程,其中,为了表征网络内各节点状态的时变性以及剩余能量,提出了机会熵模型;其次,以机会熵模型作为选择下一跳节点的理论依据,并结合蚁群优化(ACO)算法,设计并实现了考虑网络中各节点时变性与剩余能量均衡的机会路由算法(ACO for Time Dependent Opportunistic-routing Protocol, ATDOP),使得数据报文在转发过程时,能够有效地选择下一跳节点,从而使网络内各节点的通信资源和能量资源达到负载均衡。最后,通过实验证明,相对于已有的机会路由协议,ATDOP具有报文成功传输率高、网络有效吞吐量大以及网络工作寿命长等优点。     

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。     

节点影响力下的改进SIR传播模型

研究不同影响力的节点在复杂网络信息传播过程中产生的作用，对于分析舆论传播、预防谣言扩散、引导信息传递等方面具有重要意义。针对传统易感-感染-移出（Susceptible-Infected-Recovered，SIR）模型认为网络中所有节点性质相同，在信息传播中具有相同的接触感染率和恢复率的问题，提出了节点影响力下的改进SIR传播模型——NI-SIR（Node Influence SIR），并对其阈值推导过程展开深度分析。首先，将复杂网络中的节点按照影响力的不同进行分类，不同类别的节点赋予其不同的接触感染率及恢复率，达到模拟真实信息传播过程的目的；其次，对NI-SIR模型的阈值进行推导，从而为进一步判断疾病是否流行或信息扩散的趋势打下理论基础；最后，通过在真实数据集的实验对比，证明NI-SIR模型的偏差率明显低于传统SIR模型，在真实网络中有更好的适用性。     

DTN网络中基于生灭模型的节点运动模式检测

提出了一种DTN网络中基于生灭模型的节点运动模式检测方法(MMD-BDM, mobility model detection method based on birth and death model)。在节点数据传输过程中,根据数据传输量计算得到各个连通链路采样时刻的信道容量,在本节点构建以信道容量构成的三维时变连通矩阵,并在此基础上推导出基于边连通的节点连通性生灭模型,然后分析节点连通边的生灭特征并以此判断节点的运动模式,以优化DTN网络消息投递过程中的路由转发策略。最后,将该运动模式检测方法应用在喷射路由(SWR, spray and wait routing)和随机网络编码路由(RNCR, random network coding routing)算法中进行了仿真实验,实验表明,该方法能提高DTN网络机会路由的投递率和投递延迟等数据投递性能。     

基于图论方法的光通信网络关键节点确定

为提升网络连通性能，对基于图论方法的光通信网络关键节点确定方法进行研究。依据图论方法建立光通信网络图论模型，利用自适应蚁群算法，求解图论模型，获取节点间的最优路径，优化光通信网络；利用基于局部中心性的关键节点确定算法，按照局部中心性指标选择网络初始点覆盖集，并剔除该点覆盖集，以迭代方式，选取令网络连通节点对提升最小的节点，将其回添至优化网络内，以点覆盖集内节点符合待剔除关键节点数为止，完成光通信网络关键节点确定。实验证明：该方法可有效优化光通信网络，提升网络连通性能；在无向无权与无向加权网络时，该方法均可精准确定关键节点，选择局部度和中心性指标作为关键节点确定的局部中心性指标，可提升关键节点确定精度。     

机会网络中一种混合的Epidemic路由算法

机会网络采用存储-携带-转发的路由模式,利用节点移动所形成的相遇机会实现节点间通信。由于网络中节点之间的接触时间周期较短以及节点能量和缓存空间有限,容易导致时延增加和数据分组丢失。为此,提出一种混合的Epidemic路由算法(H–EP算法),通过优先发送目的地址为对方节点的数据分组;同时,根据数据分组的生存时间进行有效的缓存管理;此外,为数据分组设置合理的跳数门限值,达到门限值时,转为直接投递。理论分析和仿真结果表明,所提算法能够在保证分组投递率的同时,有效缩短投递时延,增加缓存利用效率等。     

基于复杂图论的光通信网络节点部署研究

为避免光通信网络中不同类别用户的通信碰撞，研究基于复杂图论的光通信网络节点部署方法。分析光通信网络中节点之间的复杂关联性，基于图论构建网络节点部署模型，获取极大全连通子图并确定初始中心点位置；利用该位置优化粒子群算法的粒子的初始位置，获取全局的最优解；采用对称位移对优化粒子群算法，求解得到光通信网络节点在静、动两种环境的最佳部署结果。测试结果显示：该方法可实现节点的均匀部署；以最小的节点数量完成网络动态变化时的节点部署调整，且最大荷载达到107.6 MBIT/s,不同类别用户的碰撞率低于0.22%。     

基于潜在博弈的多源多跳无线传感器网络流量分配算法

无线传感器网络中存在大量数据,数据融合及网络优化可以有效降低网络能耗,提升网络吞吐量。由于无线传感器网络自身的广播特性,在无线网络中应用网络编码可以带来吞吐量提升等性能增益。考虑将N个源节点的K个数据发送到D个不同目的节点的情况,源节点在自身可用路径上分配流量,利用博弈论研究无线传感器网络流量分配问题,提出了一种动态控制方案,源节点根据效用函数调整路径流量分配,以增加网络编码机会,从而降低网络能耗。理论分析和仿真结果表明,该方案是稳定、有效的。     

p型GaN欧姆接触的比接触电阻率测量

采用多种传输线模型方法，测量了p型GaN上的欧姆接触的比接触电阻率．通过比较和分析不同测量方法所得的结果之间的差异，得出了一个准确、可靠测量p型GaN上的欧姆接触的比接触电阻率的方法——圆点传输线模型方法．利用该方法优化了p型GaN上欧姆接触的退火温度，在氧气气氛中650℃退火后获得了最优的欧姆接触，其比接触电阻率为5.12e－4Ω·cm2．     

机会网络中类马尔科夫运动模型的黑洞攻击仿真

机会网络是一种容延容断网络(DTN),研究的方向有很多方面,例如:转发策略、缓存机制、运动模型、安全隐私问题等.本文着眼与运动模型对机会网络性能的研究,通过在一个基于真实信息建立场景下使用一种节点攻击形式,分析攻击性能的好坏从而达到评估运动模型的性能.可以看出基于马尔科夫过程模型更有效的捕捉了节点真实路径信息.     

ad hoc网络中一种基于信任模型的机会路由算法

由于ad hoc网络具有缺乏足够的物理保护、拓扑结构动态变化、采用分布式协作、节点的带宽和计算能力有限等特点,导致传统的路由安全机制不再适合ad hoc网络路由协议的设计。最近当前研究热点之一的机会路由能够在链路不可靠的情况下充分利用无线广播和空间多样性的特性提高网络的吞吐量。因此,考虑在机会路由中引入信任相似性概念设计信任机会路由,建立了基于节点信任度和最小成本的信任机会转发模型,提出了最小成本的机会路由算法MCOR,并对算法进行了理论上的分析和证明。最后采用仿真实验对该算法进行验证,又与经典机会路由协议ExOR以及其他经典的信任路由协议TAODV和Watchdog-DSR进行性能对比。仿真结果表明,MCOR算法能够防范恶意节点的攻击,在吞吐量、端到端时延、期望转发次数(ETX)和成本开销等方面都比其他3种协议表现出性能上的优势。     

接触时间感知的移动WSNs路由

多数无线传感网络应用中需要处理节点移动性,为此,面向移动无线传感网络(M-WSNs),提出基于接触时间的区路由(CTAR)。CTAR路由先利用源节点和目的节点的相对位置信息形成活动区,只有区内的节点才能参与路由;然后,利用节点的移动矢量信息选择能够最大化接触时间的邻居节点作为下一跳转发节点。仿真数据表明,与RoF协议相比,CTAR协议的数据包传递率得到有效提高。     

光纤布拉格光栅传感器网络映射算法研究

采用目前方法获取光纤布拉格光栅传感器网络映射结果时，存在映射效果较差的问题。为此，提出了光纤布拉格光栅传感器网络映射算法研究的方法。首先对光纤布拉格光栅传感器的传感原理进行分析，并以分析结果为基础，建立基于BP神经网络的网络映射问题模型。通过对该模型内的节点综合能力和影响因子进行分析，获取有利于光纤布拉格光栅传感器测量性能的优化结果。将两组传感器优化结果分别代入虚拟网络映射模型中，利用模型的节点可靠感知性原理，实现光纤布拉格光栅传感器网络映射。实验结果表明，所提方法在小规模场景下的通信请求率和平均计算请求率分别为87%和16%,在大规模条件下的平均通信请求率和平均计算请求率分别为91%和9%,表明所提方法的网络映射效果较好。     

机会网络中基于城乡模型的摆渡路由研究

机会网络是一种节点和节点之间没有端到端连接的网络。节点上携带的数据需要借助中间节点向目的节点转发数据。文章基于之前工作中提出的切合实际生活的城乡模型,并在网络使用传感器业务的情况下,统计网络中不同种类的ferry的传输信息总量。文章通过改变网络配置,如网络普通节点个数、普通节点的信息产生率、外围区域个数等,来研究网络参数对ferry传输信息总量的影响。当ferry缓存受限制的情况下,为了不让网络产生丢包,统计ferry传输信息总量有重要的意义。     

移动WSNs的能耗区路由

节点的移动对移动无线传感网络(MWSNs)路由设计提出了挑战。为此,提出基于接触时间的能耗区路由(CECA)。CECA路由采用休眠-唤醒机制,降低了节点能耗。CECA路由利用源节点与信宿的位置信息构成圆角矩形区域,且只允许区域内的节点才能参与路由。通过节点移动信息,计算接触时间,并利用接触时间设置定时器,进而通过定时器竞争产生下一跳转发节点。仿真数据表明,CECA路由的通信连通时间及数据包传递率得到有效的增加和提高。     

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.     

基于时空图的机会网络关键节点评估

为获取机会网络动态拓扑结构,使用时空图模型对机会网络进行建模,使用了节点平均度、介数中心性和整网消息转发率三个评估指标来评估节点的重要程度。使用接近理想解法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution, TOPSIS)方法以及基于马氏距离的TOPSIS方法来对机会网络中关键节点进行评估。采用节点计算移除节点后的整网消息投递成功率来验证评估结果的正确性,发现基于马氏距离的TOPSIS方法的评估效果要比TOPSIS方法更好。