一种适用于缓存受限的机会网络路由改进算法

许多机会网络路由机制在节点缓存有限的情况下并不能得到足够可靠的性能保证,这是由于节点缓存不足导致大量消息不得不丢弃。此外,多数的路由机制中消息的复制及传递带有一定的盲目性,而使网络中无效消息大量扩散,对路由机制性能产生较大的影响。针对这一问题,文章提出了一种基于节点出现概率的路由改进算法(MROP),利用节点运动的历史经验知识估计消息到达目的节点所需平均跳数,并以此作为该消息跳数寿命。MROP算法是一种可叠加在多种路由机制之上的独立于原有路由算法的路由性能增强方法通过ONE仿真实验结果表明,MROP算法可以在牺牲一定传输时延的情况下,大幅提高消息投递率、减小网络负载和节约节点缓存消耗,得到较优的路由性能。     

JXTA网络短链路由改进算法

JXTA为构建对等网络提供了标准化计算平台,制定一些协议和服务专门解决构建P2P网络所遇见的问题.为了改进JXTA路由查询效率低下问题,提出一种路由短链改进算法.在端点路由协议的基础上,根据小世界短链现象采用物理邻居策略将网络划分簇,簇内采用Pastry算法,簇间运用freePastry算法进行资源搜索,使长跳路由减少短链路由增加.通过仿真实验说明,算法可有效增加检索效率,减少节点间的通讯时延.     

流间网络编码中的自适应通知报文发送机制

流间网络编码机制需要借助通知报文来确定编码机会,现有的机制一般采用"τ间隔通知机制",但对通知间隔τ的选取及其导致的开销并未进行分析。通过分析"τ间隔通知机制"所产生的通信开销及其对编码机会和吞吐量的影响,提出一种自适应通知报文发送机制。在自适应通知报文发送机制中,无线节点根据局部网络的流量自适应地确定发送间隔,且通知报文仅携带最近2个通知间隔侦听到的数据包信息,在保证编码机会的情况下降低通知报文中携带的信息量和通知报文的发送频度,从而降低附加开销和冲突。网络模拟器仿真实验结果表明:自适应通知报文发送机制能有效地减少通知报文发送的额外带宽开销,取得比采用"τ间隔通知机制"的流间编码机制更高的吞吐量。     

航空集群网络路由约束连通支配集路由算法

航空集群作战由于具有规模大、时效性高、作战平台资源有限的特点,现有路由算法不能很好地适应于航空集群作战这种特殊环境。结合连通支配集理论,提出路由约束连通支配集路由算法。算法通过构建节点权值函数,分布式构造基于路由约束的连通支配集形成一个骨干网,在此基础上,设计路由约束连通支配集路由算法,使得数据转发可以高效进行,并基于有向图设计骨干网维护机制。仿真结果和理论分析表明,算法在时延、路由开销、死亡节点数方面的综合表现优于经典路由算法,能够较好地适应于航空集群网络。     

空基Ad Hoc路由协议研究

为解决高空平台移动自组网络数据转发可行性的问题,首先简要介绍了OLSR协议,提出了高动态条件下改进协议的必要性分析,其次研究了一种基于节点空闲度参数,联合MAC层和网络层设计的OLSR多路径路由协议改进算法,在OPNET仿真平台上对算法进行了仿真分析。结果表明,该算法在网络时延以及数据交付率等方面得到改善,对战略预警信息传输处理系统中航空自组网的研究具有借鉴意义。     

多信道无线系统中时频机会频谱接入改进算法

在一个多信道无线通信系统中,节点可以通过控制包的交互过程探测各无线信道,机会地利用拥有高传输效率的信道,而信道探测过程会消耗用于真正数据包传输的时间和能量。文中详细介绍了最优停止时间理论的基本原理,分析了该理论在慢衰落环境下的局限性,并通过引入有限状态马尔可夫信道模型,提出了一种时频二维的机会频谱接入算法。     

支持QoS的无线Mesh网络机会路由优化算法

针对空中骨干Mesh网络资源有限、计算能力相对不足的特点以及传统简单机会路由(Simple Opportunistic Adaptive Routing,SOAR)路由算法未充分考虑负载均衡与不同业务服务质量(Quality of Service,Qo S)保障需求差异性的问题,提出一种支持业务区分的改进型SOAR路由算法。该算法在考虑链路拥塞控制和负载均衡的基础上,定义综合预期传输次数来描述链路的综合状态,有效降低网络拥塞概率;同时根据传输业务类型的不同,设计一种基于层次分析法的路由选择策略,实现路径选择与业务类型的动态匹配。仿真结果表明,在重负载条件下,改进型SOAR路由算法相比传统SOAR路由算法其时延、吞吐量和吞吐率性能明显提升。当网络中存在不同类型业务时,改进型SOAR路由算法能够根据业务Qo S保障需求的差异性自适应选择最佳传输路径。     

RPL路由协议中基于投票法的黑洞攻击检测算法

物联网容易遭受多类拒绝服务攻击,其中黑洞攻击是最严重的攻击之一.为此,提出基于投票法的黑洞攻击检测算法(Voting Method-based Blackhole Attack Detection,VMBAD).通过VMBAD算法检测RPL协议上的黑洞攻击.先通过过滤器构建嫌疑节点,再验证嫌疑节点的行为,各节点作出自己的决策意见,并传输到边界路由(Bor-der Router,BR).接收后,BR利用投票机制融合各节点的决策意见,进行最终的决策,进而判断节点是否为黑洞攻击节点.一旦认定为黑洞攻击,就将黑洞攻击节点与网络隔离,使其不参与RPL路由.仿真结果表明,VMBAD算法能够有效地检测黑洞攻击节点,并且通过排除攻击节点,提高了数据包传递率.     

基于动态流能量高效的无线传感网路由算法

针对无线传感网中结点能量受限,提出了一种基于动态流能量高效的路由算法DFEERA(Dynamic Flow-based Energy-Efficient Routing Algorithm)。该算法通过在无线传感网内设置多个基站收集区域内传感器结点的数据流拓扑结构建立数据传输能量消耗模型,将该模型转换为最大流问题求解最优传输路径,作为某时期内结点数据传输路径。随着结点能量的消耗,动态调整该能量消耗模型重新规划路径,作为新的传输路径,从而平衡结点间的能量消耗,提高网络结点的存活率。仿真结果表明,与其他典型的路由算法相比,DFEERA能够更好地平衡结点的能耗,获得更高的能量消耗率和更长的网络生存期。     

基于相遇时间感知的延时容忍网络路由

延时容忍网络(Delay-tolerant Networks,DTNs)是稀疏的移动自组织网络,其无法建立源节点至目的节点整条路径。目前多数工作是在分析转发算法,而基于短相遇接触时间(Contact Duration Time,CDT)事实下的转发算法的研究工作甚少。为此,提出基于相遇接触时间的时延容忍网络路由(Contact Duration-Aware Routing,CDAR)。利用CDT、相遇间隔时间以及消息的时效计算一跳和两跳传递概率,再依据当前接触的和过去接触的节点中选择转发节点,从而构建低成本路由。实验数据表明,与同类的PROPHET路由相比,提出的CDAR路由的消息传递率提高了10%、平均时延缩短了12%和路由成本下降了23%。     

基于认知无线电的无线传感网系统设计与实现

为了提高认知无线电传感器网络(CRSN)中的能量使用效率和性能指标,提出了一种新的基于认知无线电的无线传感网系统,该系统中的传感器节点均使用改进的机会频谱接入路由协议,提出的协议能够更好地增加网络的可扩展性和提高网络性能。构建了精确的信道模型以便评估复杂的室内环境不同区域的信号强度,通过实验模拟对提出系统的性能进行评估。模拟结果显示,相比其他两种路由协议,提出的协议在吞吐量、包延迟及总能量消耗方面表现更佳。     

面向多核网络分组处理系统的线程亲和缓冲区管理机制

基于通用多核架构的网络分组处理系统性能受到诸如分组IO开销高、多核共享内存及进程调度竞争大、页表缓冲表项失效率高等问题的困扰。为此提出一种基于通用多核网络分组处理系统、面向高速分组转发应用的线程亲和缓冲区硬件管理机制,并在网络专用协处理引擎上实现。该机制采用无中断的线程亲和调度策略,将包含控制信息与缓冲区地址信息的描述符和分组数据按照分组处理的线程号链式地对应加载在多个地址连续的共享缓冲区中。基于通用多核和现场可编程门阵列平台进行报文转发测试,实验结果表明,采用线程亲和缓冲区管理机制能使平均报文转发处理性能提升12.4%,有效地降低IO开销和TLB表项失效率。     

高性能路由器并行转发技术

随着线路传输速率的快速提高,报文线速转发面临极大挑战。基于并行处理技术,提出分布式并行转发引擎结构,实现高速报文转发。针对并行转发引擎负载分配问题,设计AHDA(Adaptive Hashing DispatchAlgorithm)算法,该算法为综合考虑负载均衡和报文保序提供支持。模拟结果表明,AHDA算法均匀分配负载,保证很低的报文乱序率,对网络处理器规模具有良好的可扩展性。     

协同通信中改进的机会选择策略研究

协同通信是近几年无线通信技术的研究热点,协同中继的选择策略直接影响到协同通信系统的性能。文章以多节点协同通信网为系统模型,研究了两种改进的机会选择策略,分析推导了该策略的中断概率的近似表达式,结果表明,这两种策略均可以获得比传统的机会选择策略更好的中断概率性能。     

基于切比雪夫神经网络的软件定义卫星网络智能路由策略

针对现有的软件定义卫星网络中流表占用的三态内容寻址存储器空间不断增加,复杂的流表项查找、匹配过程导致路由转发效率降低,无法满足多样化应用需求的问题,提出基于神经网络的软件定义卫星网络智能路由架构。控制器通过训练神经网络获取数据流的传输模式,并用训练后的神经网络代替流表,在此基础上提出基于Chebyshev神经网络的智能路由策略,交换机根据数据流的业务类型预测其转发路径,以满足卫星网络应用的服务质量要求。仿真结果表明:所提路由策略显著减少了占用的三态内容寻址存储器存储空间,提高了路由效率。     

Quality control chart design under Jidoka

We consider design of control charts in the presence of machine stoppages that are exogenously imposed (as under jidoka practices). Each stoppage creates an opportunity for inspection/repair at reduced cost. We first model a single machine facing opportunities arriving according to a Poisson process, develop the expressions for its operating characteristics and construct the optimization problem for economic design of a control chart. We, then, consider the multiple machine setting where individual machine stoppages may create inspection/repair opportunities for other machines. We develop exact expressions for the cases when all machines are either opportunity‐takers or not. On the basis of an approximation for the all‐taker case, we then propose an approximate model for the mixed case. In a numerical study, we examine the opportunity taking behavior of machines in both single and multiple machine settings and the impact of such practices on the design of an X – Q C chart. Our findings indicate that incorporating inspection/repair opportunities into QC chart design may provide considerable cost savings. © 2009 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 2009     

基于介数中心性重要节点的能量均衡机制

针对无线传感器网络中瓶颈节点和准瓶颈节点对网络影响的特例性问题,将重要节点的概念推广到对节点介数的研究,提出了基于介数中心性重要节点的能量均衡机制。该机制将介数值大于网络平均介数值的节点判定为重要节点,并利用重要节点的邻居节点建立缓冲机制来减少其数据的转发次数,在牺牲较少数据传输延时的情况下节省了介数中心性重要节点的能量消耗。仿真实验表明该机制能够较好地均衡无线传感器网络中的节点能耗,提高了网络生命周期。     

一种对丢包具有鲁棒性的语音编码算法—iLBC

文中介绍了一种适用于网络的,对丢包具有鲁棒性的语音编码算法——iLBC。iLBC在编码时先进行LPC分析,然后对LPC残差信号采用自适应码本编码,这个自适应码本与传统的CELP算法中的自适应码本不同,没有利用语音帧之间的相关性,使得iLBC算法对丢包具有鲁棒性;解码时如果有语音包丢失,则采用丢包隐藏(PLC)算法。介绍了iLBC编解码算法的基本原理;重点分析了iLBC的自适应码本编码方式以及丢包隐藏算法(PLC);比较了在丢包率相同的情况下,iLBC和ITU-T G.729A的MOS分,结果表明,iLBC更适合于有丢包的网络。     

基于BP神经网络的引进项目效益综合评价

一种新的基于BP神经网络方法用于综合评价引进项目的经济效益 .计算结果表明 ,与层次分析法相比较 ,这种方法可以作为研究此类问题的新途径 .