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。     

机会网络中基于陌生节点的竞争转发策略

针对机会网络中存在自私节点导致消息的传送成功率偏低、开销大、延迟高,考虑到节点在其社会属性存在的情况下,提出基于陌生节点的竞争转发算法—BSCP(based on stranger competition algorithm).重点分析消息转发过程中利用节点的属性制定相应的转发策略,通过节点的陌生性,设置陌生节点在整个环境中的比例值,计算节点相遇的最大陌生值并排序,设计节点竞争策略使得数据转发成功率提高.仿真验证了BSCP算法的有效性,与STRON、Epidemic及BSIF等算法相比,该算法能有效保证消息传送成功率,减少由于节点自私性产生的消息丢失和碰撞现象,提高吞吐量,降低网络开销和延迟.     

机会网络数据收集中的转发控制

针对机会网络中由于节点移动、网络稀疏等各种原因通常导致网络拓扑动态变化大,消息源节点到汇聚节点之间往往不存在稳定的端到端的通信链路,提出了一种基于偏好顺序决策法(the technique for order preference by similarity to ideal so-lution,TOPSIS)的数据收集策略(data gathering based on the TOPSIS,DGT)。DGT策略根据节点的剩余能量、感知节点到汇聚节点的距离以及传感器节点的连通变化,采用TOPSIS评估选择下一跳中继节点。仿真实验表明,与现有的几种典型转发控制机制相比,DGT策略在保证较低传输延迟和较高传输成功率的基础上,通过减少节点间的转发次数,降低了网络传输开销。     

机会网络中的自适应转发控制算法*

在分析现有机会网络转发控制策略的基础上,针对采用固定效用值阈值的机会网络转发控制,提出了一种基于节点能力状况的自适应转发控制策略（adaptive forwarding algorithm based on nodal capacity condition,AFNC）。该策略根据节点的能力状况计算阈值控制因子,自适应调整不同网络传输状况以及通信机会下的数据转发条件。仿真实验表明,与现有的几种典型转发控制相比,AFNC在保证较低传输延迟和较高传输成功率的基础上,通过减少节点间的转发次数,有效地降低了网络传输开销。     

高性能的机会网络数据转发机制—EH-EC

针对H-EC数据转发机制所存在的系统漏洞问题,提出了一种有效解决系统漏洞的方法,同时提出了一种对数据块进行有效划分的方法。在此基础上,设计并实现了一种新的数据转发机制——增强混合擦除编码机制（EH-EC）。在OMNET++下的仿真结果表明：EH-EC时延更少,转发成功率更高,但是相对H-EC会增加少量的路由信息冗余。     

移动机会网络中面向聚集点的数据转发策略

移动机会网络利用节点接触进行数据转发的特点非常适合实际环境下的自主组网需求,促使了大量应用的产生.考虑到这些节点通常是由人或车来携带,人类行为的参与是这些应用成功的关键因素之一.探讨了人类的移动行为对机会网络中数据转发性能的影响,发现人们总是在一些热点区域之间往返,而很少访问其他区域.基于上述现象,提出了一种基于人类聚集点的机会路由策略——聚集分发策略(GS).GS假设每一个热点区域都配置一个接入点(AP),相对于其他移动节点,接入点有着较高的对信息进行缓存和分发的权限.理论分析证实GS的平均投递延迟低于喷雾-等待机制,仿真结果显示GS同时提高了数据包投递率.     

一种基于节点位置余弦相似度的机会网络转发算法

针对机会网络中数据送达率较低的问题,文中根据节点历史接触信息即节点相遇次数、相遇时间长度、节点关系稳定性来计算节点转发效用值。首先选择通信范围内效用值最大的邻居节点作为初始转发节点,再根据余弦相似度选择其他转发节点,使得转发节点能够尽可能均匀地分布。在此基础上,提出一种基于节点位置余弦相似度的机会网络转发算法(Opportunistic Network forwarding algorithm based on Node Cosine Similarity,ONNCS)。该算法使得转发节点能够均匀地分布,因此数据报文能够尽快地被转发到目的节点。实验结果表明,ONNCS具有较高的转发成功率和较低的转发能耗,转发成功率高出其他算法5%～8%。     

基于机会网络中社交关系的转发机制

由于现有的机会网络转发机制不能完全适应社会网络中基于社交关系的判断与分析,为此通过建立社交关系的分类,构建机会网络中的社会关系树结构模型,提出了一种新的转发机制。该机制设置了节点权重值,由节点所处的层次和社会关系的可利用性及可靠性决定。通过路径权重值,选择最有价值的路径进行消息的传递。通过仿真实验,所提出的转发机制有效地降低了网络中的消息副本数和降低了路由开销。     

基于马尔可夫决策过程的机会网络转发策略

在机会网络节点随机移动的场景中,提高路由算法性能评价中的投递率,控制开销率,降低平均迟延是持续的研究方向。由于目前机会网络结构稀疏和拓扑多变,单副本路由转发策略效率较低。通过结合花粉布朗运动与机会网络节点的随机运动的相似性,并分析节点随机运动的规律,定义了一种基于马尔可夫决策过程的节点转发策略。该策略在平均延时适当增加的情况下,可以有效控制网络开销率,提高消息投递率。最后通过仿真实验验证了理论模型的正确性。     

一种基于节点移动倾向检测的社会网络机会转发机制

社会网络中节点的移动特点可以归结为强移动性和弱移动性两种类型。提出的MTBR (Mobile-Tendency Based Routing)算法引入了移动倾向的概念,将人的移动习惯与节点的移动规律进行关联。该算法通过检测出社会网络中强移动性节点的移动倾向,并利用强移动节点来携带数据并进行数据转发。实验数据表明,节点移动性越强其移动倾向越明显;相较于同类算法,MTBR算法可以有效地将消息向较远的目的地转发,其产生的转发能耗较低,送达率更稳定。     

基于反馈可信度的可信机会路由转发模型

传统Ad Hoc等先决路由机制不再适合无线Mesh网络。相反,基于后择路由机制的机会路由已经获得越来越多的应用。机会路由中的转发候选集可有效增加无线Mesh网络吞吐量和降低重传数;但是,机会路由也正遭受安全问题困扰。针对节点间的共谋攻击行为,提出一种基于反馈可信度的信任模型,并结合到机会路由中,防止共谋节点加入机会路由转发候选集。建立一种基于反馈可信度的可信机会路由转发模型（简称FCTOR）。仿真实验表明,该模型较经典的ExOR协议可以有效抑制典型恶意节点,尤其面对共谋攻击行为时表现出良好的性能。     

Epidemic机制下基于优先级的机会网络路由算法

在机会网络某些应用场景中,部分节点有优先使用网络资源的需求。提出并在ONE仿真平台上实现了Epidemic机制下基于优先级策略的路由算法。该算法为网络中节点分配了不同的优先级,并通过一定的策略抑制低优先级节点使用网络资源,以此来保证高优先级节点优先使用网络资源。仿真结果表明,当选择恰当的时间因子时,该算法可有效地抑制Epidemic过度泛洪,在不影响网络总体性能的前提下大幅度提高优先级节点的性能。     

基于移动医疗大数据平台下深度最优匹配算法的机会网络转发机制

通过分析在移动医疗大数据平台下,机会网络中节点传递信息方式的特点,遍历所有邻接节点,对两节点的数据进行比较,通过最优匹配方式,选择匹配结果最优的邻接节点作为下一跳的节点,从而找出一条使数据高效转发的路径。根据此过程,提出一种基于移动医疗大数据平台下深度最优匹配算法的机会网络转发机制,即DOM算法,用来匹配节点中的数据分组,从而选择一条数据高效转发的路径。通过与机会网络中的经典算法比较,表明DOM算法能够在数据传播的过程中减少冗余数据并且显著提高传输成功率。     

基于博弈论的机会网络激励机制的研究

机会网络是一种新型的网络,具有频繁的网络断开、高误码率、随机的拓扑变化等特点,该网络中的消息传播是依靠节点间的合作来完成存储—携带—转发的模式.由于能量、缓存以及处理能力的限制,一些节点表现出自私(拒绝帮助其他节点转发消息),甚至恶意(高报价)的特性,所以会给网络性能带来巨大的损失(低交付率、长延迟等).为了解决上面的问题,现存的基于虚拟货币的激励机制,如Credit,它依靠一个固定的中心来管理源节点向为它转发消息的中继节点支付虚拟货币的交易.但这个固定的管理中心在缺乏基础设施的机会网络中是很难实现的,所以提出一种新的基于博弈论的激励机制——GIS(game-based incentive strategy).该机制主要利用三次讨价还价博弈让交易双方在缺乏第三方管理的情况下仍然以合理的价格进行交易,它除了能够刺激自私节点的合作之外,最大的优势就是抑制恶意中继的虚假报价.大量实验表明,GIS能够很好地优化网络交付率和平均延迟,使得网络的有效性和公平性得到保证.     

An efficient multipath routing schema in multi-homing scenario based on protocol-oblivious forwarding

With the advent of 5G, multi-homing will be an increasingly common scenario, which is expected to increase transmission rates, improve transmission reliability, and reduce costs for users. However, the current routing methods are unable to fully utilize the resources of networks to achieve high-performance data transmission for multi-homed devices. In the current routing mechanism, there is only one destination address in the packet forwarded to the multihomed host. Thus, the packet is difficult to adjust its path on the fly according to the status of the network to achieve better performance. In this paper, we present an efficient routing schema in multi-homing scenario based on protocoloblivious forwarding (POF). In the proposed schema, the packet forwarded to the multi-homed host carries multiple destination addresses to obtain the ability of switching the transmission path; meanwhile, the router dynamically adjusts the path of the packet through the perception of the networkstatus. Experimental results show that our schema could utilize the alternative paths properly and significantly improve the transmission efficiency.     

机会网络中基于定向数据传输的地理路由算法

机会网络基于方向的地理路由(DIG)算法存在数据分组传输时延偏大以及成功率偏低的问题,这是由于DIG算法使数据在缓存中的等待时间过长且不能有效保证携带数据的节点向目的节点方向移动,针对该问题,提出了基于定向数据传输的地理路由(GRDDT)算法。该算法采用了一种新的数据转发机制并且更加有效地利用邻居表信息,有效避免了以上情形的出现,从而达到降低数据分组传输时延并提高成功率的目的。OPNET仿真实验结表明,与DIG算法相比,GRDDT算法在传输时延和数据传输成功率等方面的性能均得到提高。     

内容命名网络中一种基于历史访问记录的转发策略的设计与实现

内容命名网络(NDN)作为ICN的实例系统,以其区别于传统IP网络的独特体系结构在近些年受到了研究界的普遍关注,NDN舍弃了IP网络点到点的传输方式,设计了基于内容名字的寻址方式,使得内容的提供者由集中式一点变为分散式的多点,大幅提高了数据信息的利用率。将研究的重点放在NDN路由节点的转发环节,提出并实现了一种新的基于历史访问记录的转发策略HRF,使得数据请求者能够发现本地的邻居节点是否持有请求者所需的内容,从而从本地网络高效快速地获取所需数据,并通过实验验证了HRF策略的可行性和有效性。     

节点转发消息能力动态估计的缓存替换策略

机会网络中的节点以“存储-携带-转发”的方式完成消息转发,消息需要在中继节点缓存较长时间以等待通信机会,高效的缓存替换策略能够提高有限缓存空间的利用率。提出一种基于节点转发消息能力的自适应缓存替换策略。通过动态地感知当前的消息传输状态,并根据其在此节点中的停留时间和消息转发状态,估计节点对该消息的转发能力,进而调整消息的转发以及删除优先级。结果表明所提出的缓存替换策略能够有效提高消息的成功投递率,并大幅度地降低网络负载率。