應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)邊緣網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)森林路由算法
發(fā)布時(shí)間:2021-06-01 22:03
戰(zhàn)術(shù)邊緣網(wǎng)絡(luò)幾乎很難保證端到端的鏈路,只能利用節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性和存儲(chǔ)能力來(lái)實(shí)現(xiàn)通信,F(xiàn)有的路由協(xié)議中大多只關(guān)注某一特定的路由因素(如相遇概率)且中繼節(jié)點(diǎn)只能被動(dòng)接受消息,很難適應(yīng)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的戰(zhàn)術(shù)邊緣網(wǎng)絡(luò)。提出了一種動(dòng)態(tài)的基于隨機(jī)森林算法的路由算法(routing algorithm based Random Forest,RAbRF),中繼節(jié)點(diǎn)能根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的各種因素對(duì)所要轉(zhuǎn)發(fā)的消息基于隨機(jī)森林算法進(jìn)行排序,從而選擇最偏向的消息進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)。RAbRF算法與基于概率的路由算法進(jìn)行了仿真對(duì)比,結(jié)果表明,提出的算法能夠有效改善消息傳遞成功率,傳輸時(shí)延。
【文章來(lái)源】:計(jì)算機(jī)仿真. 2020,37(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
一個(gè)描述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)消息副本的例子
Dijkstra算法結(jié)合式(5)可計(jì)算出任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的最短期望路徑Epath=min∑Pi,j(在圖2中,節(jié)點(diǎn)B到節(jié)點(diǎn)H的最短期望路徑如箭頭所示)。為了節(jié)約路由開(kāi)銷(xiāo),RAbRF更愿意傳遞具有較小Epath的消息。為了計(jì)算任意兩節(jié)點(diǎn)間的Epath,系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需維護(hù)一個(gè)相遇概率表。因此,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)收集相遇信息,并根據(jù)式(5)計(jì)算自己與其它各節(jié)點(diǎn)的相遇概率,并在遇到任何其它節(jié)點(diǎn)時(shí)生成帶有時(shí)間戳的相遇概率更新消息。這個(gè)信息在網(wǎng)絡(luò)中以一定的頻率擴(kuò)散。在接收到相遇概率更新消息時(shí),每個(gè)節(jié)點(diǎn)僅為每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)保留最新的更新消息(確保最新的拓?fù)湟晥D),并相應(yīng)地執(zhí)行Dijkstra算法以獲得該節(jié)點(diǎn)到每個(gè)消息目的地的Epath。此外,通過(guò)交換相遇概率表,RAbRF確保兩個(gè)相遇節(jié)點(diǎn)在傳輸任何消息之前具有相同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟晥D。
如圖3和圖4所示,節(jié)點(diǎn)的緩存對(duì)路由算法的性能起著重大的影響。在這兩個(gè)路由算法中,網(wǎng)絡(luò)的消息傳遞成功率和平均延遲都隨著節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)的增加而增加。當(dāng)緩存較小時(shí),網(wǎng)絡(luò)中的緩存需求無(wú)法滿(mǎn)足,消息傳輸成功率很低。此時(shí),隨著緩存的增加,消息的傳遞成功率顯著提高。但是,當(dāng)緩存增加到一定的大小時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)中消息副本的分布不合理,IProphet路由算法的消息傳遞成功率的增長(zhǎng)速度顯著降低。但在RAbRF中消息傳遞的成功率仍然保持較高的增長(zhǎng)速度。如圖4所示,隨著緩存大小的增加,越來(lái)越多的消息將執(zhí)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方案,并且在它們的生命周期到期之前不會(huì)被丟棄。這導(dǎo)致了兩種算法平均消息傳遞延遲的增加。同時(shí),由于充分考慮了消息從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的最短預(yù)期路徑,RAbRF的平均延遲明顯小于IProphet的。圖4 不同節(jié)點(diǎn)緩存下消息傳輸時(shí)延
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于節(jié)點(diǎn)社會(huì)性的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)噴霧等待路由協(xié)議[J]. 趙宇紅,尹自立,張曉琳. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(07)
[2]機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)模擬器ONE及其擴(kuò)展研究[J]. 王朕,王新華,隋敬麒. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(01)
本文編號(hào):3210238
【文章來(lái)源】:計(jì)算機(jī)仿真. 2020,37(06)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
一個(gè)描述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)消息副本的例子
Dijkstra算法結(jié)合式(5)可計(jì)算出任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的最短期望路徑Epath=min∑Pi,j(在圖2中,節(jié)點(diǎn)B到節(jié)點(diǎn)H的最短期望路徑如箭頭所示)。為了節(jié)約路由開(kāi)銷(xiāo),RAbRF更愿意傳遞具有較小Epath的消息。為了計(jì)算任意兩節(jié)點(diǎn)間的Epath,系統(tǒng)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需維護(hù)一個(gè)相遇概率表。因此,每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)收集相遇信息,并根據(jù)式(5)計(jì)算自己與其它各節(jié)點(diǎn)的相遇概率,并在遇到任何其它節(jié)點(diǎn)時(shí)生成帶有時(shí)間戳的相遇概率更新消息。這個(gè)信息在網(wǎng)絡(luò)中以一定的頻率擴(kuò)散。在接收到相遇概率更新消息時(shí),每個(gè)節(jié)點(diǎn)僅為每個(gè)其它節(jié)點(diǎn)保留最新的更新消息(確保最新的拓?fù)湟晥D),并相應(yīng)地執(zhí)行Dijkstra算法以獲得該節(jié)點(diǎn)到每個(gè)消息目的地的Epath。此外,通過(guò)交換相遇概率表,RAbRF確保兩個(gè)相遇節(jié)點(diǎn)在傳輸任何消息之前具有相同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟晥D。
如圖3和圖4所示,節(jié)點(diǎn)的緩存對(duì)路由算法的性能起著重大的影響。在這兩個(gè)路由算法中,網(wǎng)絡(luò)的消息傳遞成功率和平均延遲都隨著節(jié)點(diǎn)緩沖區(qū)的增加而增加。當(dāng)緩存較小時(shí),網(wǎng)絡(luò)中的緩存需求無(wú)法滿(mǎn)足,消息傳輸成功率很低。此時(shí),隨著緩存的增加,消息的傳遞成功率顯著提高。但是,當(dāng)緩存增加到一定的大小時(shí),由于網(wǎng)絡(luò)中消息副本的分布不合理,IProphet路由算法的消息傳遞成功率的增長(zhǎng)速度顯著降低。但在RAbRF中消息傳遞的成功率仍然保持較高的增長(zhǎng)速度。如圖4所示,隨著緩存大小的增加,越來(lái)越多的消息將執(zhí)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方案,并且在它們的生命周期到期之前不會(huì)被丟棄。這導(dǎo)致了兩種算法平均消息傳遞延遲的增加。同時(shí),由于充分考慮了消息從當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的最短預(yù)期路徑,RAbRF的平均延遲明顯小于IProphet的。圖4 不同節(jié)點(diǎn)緩存下消息傳輸時(shí)延
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于節(jié)點(diǎn)社會(huì)性的機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)噴霧等待路由協(xié)議[J]. 趙宇紅,尹自立,張曉琳. 計(jì)算機(jī)仿真. 2018(07)
[2]機(jī)會(huì)網(wǎng)絡(luò)模擬器ONE及其擴(kuò)展研究[J]. 王朕,王新華,隋敬麒. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2012(01)
本文編號(hào):3210238
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3210238.html
最近更新
教材專(zhuān)著