多并发流无线网状网中的机会路由算法

现有机会路由选择未考虑数据流的分布,可能使候选节点空闲或过载,导致网络吞吐量提升有限.本文将多并发流的机会路由描述成一个凸优化问题,基于对偶和子梯度方法,提出分布式联合候选节点选择和速率分配的多流机会路由算法(Opportunistic Routing for Multi-Flow,ORMF).该算法迭代进行流速率分配,并在速率分配过程中完成候选节点选择.实验结果表明,与基于期望传输次数和期望任意传输次数指标的机会路由相比,ORMF平均可提高33.4%和27.9%的汇聚吞吐量.     

多射频无线mesh网中的联合协作路由与信道分配算法

现有的协作路由算法没有考虑多射频无线mesh网中的信道分配问题.为了给多并发业务流提供更优质的网络服务,本文结合多射频多信道技术和协作通信技术来降低同信道干扰并获得协作分集增益.基于协作通信模块虚拟化的方法,本文将联合协作路由和信道分配问题简化为联合直接路由和信道分配问题,将其建模为一个混合整数线性规划问题,并证明该问题为NP-hard问题.为了解决该问题,提出了一种宽松的联合协作路由选择和信道分配算法(Loose Joint Cooperative Routing and Channel Assignment algorithm,L-JCRCA).仿真实验结果表明,L-JCRCA可以有效提升网络整体吞吐量.     

基于博弈的协作路由算法

协作虚拟多输入多输出（VMIMO）传输是一种有效的无线传输性能优化技术。将物理层协作VMIMO技术和网络层路由选择技术相结合,设计跨层VMIMO路由选择方案可以利用VMIMO的分集增益,显著地降低网络传输能耗。如何设计VMIMO协作路由协议抵抗无线网络的自私节点和欺骗行为,保证高数据转发率和低传输能耗成为路由设计中的重大挑战。为了提高自私网络的VMIMO路由性能,提出了一种基于重复路由博弈的VMIMO协作路由算法。该算法将网络划分成多个Group、Group间使用VMIMO传输数据。将Group间路由选择过程建模为重复路由博弈过程。为了提高数据转发的成功率,提出适用度函数评估节点参与数据分组转发的信誉。以此为基础,提出基于适用度的路由选择子算法和路由转发子算法。理论证明所提重复路由博弈可达到帕累托最优。仿真实验结果表明本算法可以促进自私节点相互合作,可获得较高的数据转发率,较好地减少数据传输时延以及能量消耗。     

无线传感器网络中基于隐私保护元的数据聚合机制

提出对聚合中的传感数据提供隐私保护的分布式机制。基于同余的代数特性定义了隐私保护元,无需通信即可实现传感数据的隐私性,且聚合值在簇内得以准确还原。给出了隐私保护元生成方法,该方法无需通信,且支持动态变化的聚合节点。分析表明,与集中式机制相比,避免了基站获取隐私数据及单点失效问题,对分组丢失环境有着更强的健壮性,且通信开销更低;与分布式机制相比,在提高隐私保护有效性的同时通信开销更低。     

适合机会路由的低复杂度分布式信道分配

Opportunistic Routing (OR) involves mul-tiple forwarding candidates to relay packets by tak-ing advantage of the broadcast nature and multi-us-er diversity of a wireless medium. Compared with Traditional Routing (TR), OR is more suitable in the case of an unreliable wireless link and can evidently improve the end-to-end throughput of Wireless Mesh Networks (WMNs). In this paper, we focus on OR in Multi-Radio Multi-Channel WMNs (MRMC-WMNs). This problem has not been well examined and is considerably more challenging than the OR in single-radio wireless networks considered in the existing literature. First, we validate the advantage of OR in MRMC-WMNs. Second, we propose Low-complexity Channel Assignment for Opportunistic Routing ( LcCAOR ), which assigns channels to flows according to the interference state of every node. Third, we implement the LcCOAR in a fully distributed manner. The simulation result shows that compared with OR in Single-Radio Single-Channel WMNs (SRSC-WMNs), the proposed OR can sig-nificantly enhance the throughput to 87. 11% and 100.3% in grid and tree WMNs, respectively.     

传感器网络数据处理中基于隐私向量的隐私保护机制

针对传感器网络数据处理中的隐私保护需求,提出了新的分布式机制。构造了隐私向量,并设计了低能耗的隐私向量生成方法及使用方法,从而可有效实现求和、求最值及压缩等各类处理中的数据隐私保护。提出了种子分发算法,保证了隐私向量的安全动态生成。理论分析和仿真实验表明,与已有同类机制相比,新机制不仅能更好地抵御节点俘获攻击,具有更高的隐私保护有效性,且更为能量有效。     

一种基于演化博弈的分簇协作路由算法

现有的分簇协作路由没有依据协作通信的特点选择簇头,也没能根据簇头节点的服务能力均衡簇成员负载,因而不能充分发挥协作通信能量高效的优势.本文提出了一种基于演化博弈的分簇协作路由算法CCREG.算法首先定义虚节点剩余能量作为簇头确立的指标,然后通过动态演化博弈为簇联盟问题建立模型.簇成员节点选择不同簇头结成联盟,可获得不同的收益.收益由簇头的能力、簇成员节点个数等因素决定.簇成员节点都可以根据自身得到的信息有限理性的选择簇结成联盟,直到网络中所有节点改变簇联盟都不能获得更高的收益.实验结果表明,与协作多输入多输出路由算法CMIMO相比,CCREG算法的网络生存周期在两个簇头情况下延长14%到70%,三个簇头情况下延长5%到80%.     

分布式多网关无线mesh网公平协作路由算法

现有的协作路由协议不能公平地分配无线网络资源,无法满足网络最小流的吞吐量需求。将多并发流的协作路由问题形式化成一个最大化网络整体效用的凸优化问题,并基于对偶分解和子梯度,提出一种分布式的多网关无线mesh网公平协作路由算法FCRMG。实验结果表明,与基于期望传输时间的非协作路由和基于竞争感知的协作路由相比,FCRMG算法在保证网络吞吐量的前提下,能显著提高最小业务流的吞吐量。