动态自组织网络中考虑抽象媒体控制层的信息传播算法研究

Information dissemination is one of the most important problems in the study of wireless ad-hoc networks. Abstractly, “information dissemination” describes the phenomenon that “the messages initially held by some nodes get to some other nodes through communications inside the network”. As wireless mobile device become more and more popular, there are a lot of cases in which information spread over the dynamic ad-hoc networks. It makes important guidance for the practice, to study the information dissemination problems and come out with more efficient distributed algorithms. In this project, we will focus on the dynamic networks, and design distributed disseminating algorithms, using the “abstract MAC layer”..The notation of “abstract Mac layer” , has been introduced by Nancy Lynch from MIT, since 2011. This service provides a way to design the disseminating algorithms, independently with the specific interference model and other network environments that affect the message transition. This leads to a new and important direction for the study of distributed algorithms under ad-hoc networks. However, there has little work considering the “abstract MAC layer”. To our knowledge, there is no research involving the “abstract MAC layer” and dynamic network setting at the same time. Our work will explore this direction and produce useful theory for practical algorithm design. .

无线自组网络中的信息传播问题始终是相关领域中关注的重点。概括的，信息传播指“网络中的一些节点持有的信息经过多次通信被另一些节点所知”。随着无线移动设备与人们生活的联系越来越紧密，出现了大量“信息在动态自组网络中传播”的实例。研究动态网络拓扑下影响信息传播效率的关键因素并设计高效传播算法，对指导实践具有重要意义。本项目针对动态网络拓扑环境，研究通过抽象媒体控制层与网络进行交互的分布式传播算法。.抽象媒体控制层的概念由MIT的 Nancy Lynch等人于2011年提出。该控制层统一考虑了干扰与其他网络因素对传播的影响，使算法设计和分析摆脱了对具体干扰模型的依赖，因而适用更广泛的应用环境。这为自组网络中分布式算法的研究提供了重要方向。然而，针对这一控制层的算法研究较少。尤其对动态网络，传播算法的设计与分析面临更大挑战，目前未见任何报告。我们的研究将在这方面展开探索，为实践中的算法设计提供指导。

无线自组网络中的信息传播问题始终是相关领域中关注的重点。特别是针对动态自组网络的网络模型研究和信息传播算法研究，对许多实际环境下的通信应用有重要的理论支持和引导作用。项目针对单跳自组网络，研究了利用多信道的一致性信息传播模型。通过谨慎详细的算法分析，我们证明了所提模型在完成信息散步方面的复杂度在大部分具有实用意义的条件下达到了最优结果。同时，我们也研究了在此模型条件下基于抽象媒体控制层的高效信息传播方法。相关工作的研究成果发表于分布式计算领域国际顶级学术会议DISC，AAMAS，PODC，IPDPS等。另一方面，项目受到在更普遍度量空间中建立高性能支撑图的研究的启发，结合自身在更普遍度量空间方面的研究经验，提出了一种在自组网环境下构造类支撑图的通信结构的方法，并证明了该结构在多跳网络模型下可达到接近最优的信息传播路径和可常数扩展的结构冗余能力。相关工作的研究成果发表于计算机网络通信领域国际顶级期刊 IEEE/ACM Transactions on Networks (ToN)。