基于交换的机会网络快速高效可靠路由算法研究

针对现有基于交换的机会网络路由算法存在的相遇节点感知不及时、节点度大于1时开销偏大、节点随机运动影响分组传送成功率和在网络连通区域运行传输性能不理想等问题，本项目采用跨层设计、网络编码、运动辅助和混合算法设计等方法，探索用跨层协同实现触发感知以缩短节点发现时间、用网络编码减少消息的交互、用节点自主运动提高传送成功率和用自适应混合算法提高时延等性能的机制，主要内容有：机会网络和基于交换的路由算法数学建模；网络拓扑分割和边缘检测策略研究；基于交换的快速高效可靠路由算法设计；路由算法性能评价方法研究；仿真和实际验证系统设计等。通过本项目的研究，建立机会网络和基于交换的路由算法的数学模型，提出检测网络拓扑分割和边缘的有效策略，解决上述4个现有算法的问题，设计性能优秀的机会网络路由新算法和客观有效的算法性能评价方法，在路由算法领域创造我国自有知识产权的原创性成果，推动机会网络的理论研究和实际应用。

机会网络是无线自组织网络的一个重要组成部分和研究领域，而运行于网络层的路由算法则是机会网络体系架构中的一个核心组件。本项目（基于交换的机会网络快速高效可靠路由算法研究）针对现有基于交换的机会网络路由算法存在的相遇节点感知不及时、节点度大于1时开销偏大、节点随机运动影响分组传送成功率和在网络连通区域运行传输性能不理想等问题，采用跨层设计、网络编码、运动辅助和混合算法设计等方法，探索并设计出了用跨层协同实现触发感知以缩短节点发现时间、用网络编码减少消息的交互、用节点自主运动提高传送成功率和用自适应混合算法提高时延等性能的机制，主要内容有：机会网络和基于交换的路由算法数学建模；网络拓扑分割和边缘检测策略研究；基于交换的快速高效可靠路由算法设计；路由算法性能评价方法研究；仿真和实际验证系统设计等。本项目通过研究，建立了机会网络和基于交换的路由算法的数学模型，提出了检测网络拓扑分割和边缘的有效策略，设计了多种机制对上述4个现有算法的问题加以解决，提出了性能优秀的机会网络路由新算法和客观有效的算法性能评价方法，在路由算法领域创造了我国自有知识产权的原创性成果，对机会网络的理论研究和实际应用起到了推动作用。在本项目研究的支持下，项目组成员在国内外学术期刊和会议上共发表了38篇学术论文，其中被SCI检索1篇，EI检索23篇，ISTP检索5篇，具体如下：在国外SCI检索期刊上发表论文2篇；在国内权威期刊《通信学报》和《计算机学报》发表论文2篇，在《华中科技大学学报（自然科学版）》等EI检索期刊上发表论文3篇。申请国家发明专利5项，其中2项已获得授权。在本项目的支持下，项目负责人任智于2010年10月顺利获得教授职称，并于2010年成功申请到教育部留学回国人员科研启动基金项目（教外司留[2010]1561，2010.12-2012.12）。在本项目支持下，项目组向全国信息技术标准化技术委员会无线传感器网络工作组提交的2项技术提案被采纳（WGSN-PG3-T-053, WGSN-PG3-T-054, 2010.11）。项目组成员黄勇同学因研究成果优秀，获得重庆邮电大学特等奖学金，并被评为重庆市（省部级）优秀硕士毕业生；他的硕士毕业论文“机会网络中基于复制的路由算法研究”被评为重庆邮电大学优秀硕士毕业论文，他的导师任智则被评为“重庆邮电大学优秀硕士毕业论文指导教师”。