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移动机会网络中用户移动模型研究

移动机会网络中用户移动模型研究

作者：刘弦弦西安电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,像智能手机、平板电脑等各种方便携带、成本低廉、计算能力强、具备短距离无线通信能力的智能设备得到了迅速普及,这推动了移动机会网络的蓬勃发展。移动机会网络与传统网络的不同之处在于:机会网络是通过利用用户节点在移动过... 详细信息

近年来,像智能手机、平板电脑等各种方便携带、成本低廉、计算能力强、具备短距离无线通信能力的智能设备得到了迅速普及,这推动了移动机会网络的蓬勃发展。移动机会网络与传统网络的不同之处在于:机会网络是通过利用用户节点在移动过程中彼此之间相遇而实现节点之间通信的一种移动网络,因此,机会网络中用户之间通信的最基本的前提就是需要用户彼此的接触。所以,对移动机会网络中用户的移动特性和模型进行分析,是移动机会网络的重要研究内容之一。移动机会网络中的用户移动模型应该在最大程度上符合现实中的移动场景,因此目前最准确、可靠的建模方法就是采集现实场景中移动用户的移动数据,然后分析得到移动模型。但是,目前用户移动数据采集与特性分析系统存在网络接口单一、数据采集维度低、所收集到的数据不能全面的反应移动用户行为等问题。本文给出了移动数据采集系统和用户移动模型分析系统的设计方案,通过JAVA语言实现了数据采集系统,详细介绍了该数据采集系统的核心模块:蓝牙扫描模块、GPS模型、WiFi扫描模块、云端服务器模块。同时,针对收集到的数据分析了用户的移动特性。现有的机会网络用户移动模型不能很好的对用户的相遇进行预测,因此,本文基于移动用户真实移动数据,提出了利用长短时记忆网络的方案对移动用户的相遇行为进行预测。首先,采集移动用户的蓝牙扫描数据、GPS轨迹数据以及WiFi扫描数据,经过处理后,获得移动用户相遇时间序列,并使用Word2Vec模型将时间序列进行向量化;然后,搭建长短时记忆网络神经网络模型,对其进行训练,获得用户相遇预测模型。利用采集到的其中6位移动用户的数据进行测试验证,平均预测准确率为93.6%。预测结果表明,本文提出的基于长短时记忆网络的移动用户相遇预测模型具有较高的准确率。在对移动用户相遇概率预测的基础上,为了能更好的刻画移动用户相遇时的时间、空间信息,本文提出基于隐马尔可夫模型的移动用户相遇持续时间和相遇地点的预测方法。首先,在获得移动用户相遇时间序列的基础上,通过分析、处理移动用户的数据,获得与移动用户相遇序列相对应的相遇持续时间序列和相遇地点时间序列;接着,以用户相遇序列为观测状态,分别以相遇持续时间和相遇地点为隐藏状态建立隐马尔可夫模型,并通过数据对模型进行训练,从而得到相应的相遇持续时间预测模型和相遇地点预测模型;最后,利用采集到的其中6位移动用户的数据进行测试验证,在移动用户相遇持续时间预测上,平均预测准确率为72.1%;在移动用户相遇地点预测上,平均预测准确率为80%。预测结果表明,本文提出的基于隐马尔可夫模型的移动用户相遇持续时间和相遇地点预测模型具有一定的可行性。通过以上工作,本文在真实场景下移动用户数据的基础上,建立了机会网络中用户间相遇的预测模型,实现了对机会网中移动用户间相遇概率的预测,同时实现了对移动用户相遇持续时间和相遇地点的预测。由于时间、人力有限,今后在数据收集上应该考虑更长的时间、更多的用户节点,这样才能更好的反应用户的移动特性;同时,对于算法模型,还需要优化处理,已达到更好的预测准确率。

关键词：机会网络移动模型预测模型长短时记忆网络隐马尔可夫模型数据采集

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基于生物集群智能的FANET移动模型研究

舰船电子工程 2022年第1期42卷 40-43页

作者：汤小芳杨余旺谢勇盛赵启超南京理工大学南京210094

飞行自组网是一种由多架无人机组成的特殊移动Ad hoc网络,无人机在飞行时表现出强烈的群集运动特征,这种运动特征与自然界中鸟类的群集运动有着相似之处。因此,论文提出了一种基于生物集群智能的移动模型,在Boids群聚规则的基础上引入... 详细信息

飞行自组网是一种由多架无人机组成的特殊移动Ad hoc网络,无人机在飞行时表现出强烈的群集运动特征,这种运动特征与自然界中鸟类的群集运动有着相似之处。因此,论文提出了一种基于生物集群智能的移动模型,在Boids群聚规则的基础上引入跟随、聚集和随机三种运动规则,通过Matlab仿真工具真实有效地模拟了无人机集群的聚集、分散、盘旋和平移这四种运动行为。

关键词：飞行自组网生物集群智能移动模型无人机集群

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具有多出入口区域的节点移动和分布研究

计算机研究与发展 2008年第3期45卷 428-435页

作者：公维宾常义林沈中张颖西安电子科技大学综合业务网理论与关键技术国家重点实验室西安710071

在Ad Hoc网络的仿真研究中,节点移动模型的选择会严重影响到网络的拓扑结构和通信协议的性能.然而,现有移动模型大多是为理想环境设计的,不能适用于真实环境.在理想移动模型RWP(Random Waypoint)的基础上,提出了具有多出入口区域的RWP... 详细信息

在Ad Hoc网络的仿真研究中,节点移动模型的选择会严重影响到网络的拓扑结构和通信协议的性能.然而,现有移动模型大多是为理想环境设计的,不能适用于真实环境.在理想移动模型RWP(Random Waypoint)的基础上,提出了具有多出入口区域的RWP节点移动模型(RWP with entrances,RWPWE).在该模型中,区域出入口是节点进出区域的必经之地,节点在区域内的移动符合RWP节点移动模型,通过引入域内停留概率来完成节点在区域内外移动的转移,并从节点移动速度、移动时间、移动路程和空间分布概率等几个方面研究了区域出入口的影响.理论分析和实验仿真的结果表明,由于出入口的存在,与RWP模型相比节点的移动更加复杂,节点的空间分布也显著不同,这些差别将会影响到网络的拓扑性能和对网络协议的评价.

关键词： Ad Hoc网络移动模型区域具有出入口的RWP 节点空间分布 RWP

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车载网中面向高速场景的路由算法

现代电子技术 2018年第4期41卷 164-168页

作者：臧冠男沈继伟林洋长春大学电子信息工程学院吉林长春130022 吉林广播电视大学吉林长春130022 长春职业技术学院吉林长春130000

有效地传输数据是提高车联网应用性能的关键。而动态的拓扑结构,给车联网的数据传输提出了挑战。为此,提出基于路径连通概率的车联网路由算法CPB。首先,依据高速公路场景,建立一维车辆移动模型,然后再计算链路的连通概率,最后,计算路径... 详细信息

有效地传输数据是提高车联网应用性能的关键。而动态的拓扑结构,给车联网的数据传输提出了挑战。为此,提出基于路径连通概率的车联网路由算法CPB。首先,依据高速公路场景,建立一维车辆移动模型,然后再计算链路的连通概率,最后,计算路径的连通概率,并选择连通概率最高的路径传输数据。仿真结果表明,提出的CPB算法能够有效地提高数据包传递率、端到端传输时延以及吞吐量性能。

关键词：连通概率路由移动模型路径时延车联网

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MANET双层群节点移动模型设计与研究

系统仿真学报 2009年第22期21卷 7139-7142页

作者：石丛军任清华郑博刘芸江空军工程大学电讯工程学院西安710077

在移动Ad hoc网络仿真中,节点移动模型直接决定了网络的拓扑结构,进而影响网络性能的评估。"参考点群移动模型"群内部节点以一个逻辑中心为参考随机运动,而现实场景中,节点群运动时经常呈现一个群有多个逻辑中心的特点。由此提出了一种... 详细信息

在移动Ad hoc网络仿真中,节点移动模型直接决定了网络的拓扑结构,进而影响网络性能的评估。"参考点群移动模型"群内部节点以一个逻辑中心为参考随机运动,而现实场景中,节点群运动时经常呈现一个群有多个逻辑中心的特点。由此提出了一种"双层群移动模型",并从物理链路和路由协议两个层面与其它移动模型进行仿真比较。仿真结果表明,该模型更能反映出具有双层性的群移动场景中网络的拓扑变化,更适合该种场景下移动Ad hoc网络仿真研究。

关键词：网络仿真移动自组织网络移动模型群移动模型双层群移动模型

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不同移动模型下无线多播性能预测模型

计算机工程与设计 2015年第7期36卷 1690-1694页

作者：谭国平杨阳霍孝义居美艳河海大学计算机与信息学院通信与信息系统研究所江苏南京211100

为研究稳健回归预测模型在多播路由协议下的预测效果,分别在随机路点移动模型、高斯马尔科夫移动模型和参考点组移动模型下对多播路由协议总开销进行仿真和预测。仿真结果表明,不同移动模型下的总开销预测模型预测值曲线与观测值曲线基... 详细信息

为研究稳健回归预测模型在多播路由协议下的预测效果,分别在随机路点移动模型、高斯马尔科夫移动模型和参考点组移动模型下对多播路由协议总开销进行仿真和预测。仿真结果表明,不同移动模型下的总开销预测模型预测值曲线与观测值曲线基本吻合,预测模型所做预测的值与观测值的平均相对误差在3种模型中分别为8.56%、9.27%、4.03%,具有较准确的预测能力。

关键词：网络编码部分编码实时多播协议回归分析移动模型预测模型

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基于隶属云的车载传感网移动模型研究

基于隶属云的车载传感网移动模型研究

作者：赵宁长安大学

学位级别：硕士

作为物联网技术的典型应用,车载传感网已成为提高道路通行质量的优先发展技术。由于城市道路车流量较大,构成具有一定密度、稳定的车载传感网成为可能。车载传感网中,节点的高速移动导致网络拓扑结构频繁变化,网络特性受限。影响节点移... 详细信息

作为物联网技术的典型应用,车载传感网已成为提高道路通行质量的优先发展技术。由于城市道路车流量较大,构成具有一定密度、稳定的车载传感网成为可能。车载传感网中,节点的高速移动导致网络拓扑结构频繁变化,网络特性受限。影响节点移动行为的因素具有模糊性和随机性等不确定性,传统的车辆移动模型已不能准确表征节点的移动规律。因此,针对节点移动的不确定性,开展车载传感网移动模型研究,具有重要研究价值。本文仿真分析了现有车载传感网节点移动模型,归纳了各模型节点移动的差异性及不足。结合车载网节点移动过程中的不确定性分析,提取了相对速度、相对位置、时间依赖度、空间依赖度和路面依赖度5类不确定性指标。计算得出了每个指标的云数字特征,利用云模型完成不确定性指标定性分析与定量描述之间的转换,解决了节点移动过程中模糊性和随机性问题。提出了一种改进型智能驾驶员模型,可最大程度地涵盖节点移动过程中的不确定性,更真实地表征节点移动规律与策略,拓展了智能驾驶员模型的描述能力。依据道路实测数据,对比改进模型的计算结果与实测得出的加速度与速度值,验证了模型的有效性。结合Vanet MobiSim与NS2仿真平台,对比改进模型与智能驾驶员模型对路由协议的影响。以平均端到端时延与分组数据投递率指标,表征两种移动模型对路由协议的影响程度。验证与分析表明,改进模型可客观反映城市道路上的车辆移动行为,与智能驾驶员模型相比,提高了在交通运行环境复杂时通信链路的稳定性,更真实地表征了车辆移动规律。

关键词：车载传感网移动模型隶属云不确定性指标路由协议

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基于避让移动模型的车载网络路由算法研究

基于避让移动模型的车载网络路由算法研究

作者：邓媛媛国防科学技术大学

学位级别：硕士

车载网是一种以行驶的车辆作为移动节点,在车辆之间、车辆和路边设施之间建立自组织网络的技术。但是车载网络的车辆节点通信范围有限,信息传输的可靠性和稳定性容易受通信环境等因素影响。现实生活中,普通车辆对特殊车辆的避让驾驶所... 详细信息

车载网是一种以行驶的车辆作为移动节点,在车辆之间、车辆和路边设施之间建立自组织网络的技术。但是车载网络的车辆节点通信范围有限,信息传输的可靠性和稳定性容易受通信环境等因素影响。现实生活中,普通车辆对特殊车辆的避让驾驶所形成的避让场景客观存在,其车辆运行轨迹打破了原有的行驶模式,影响车载网络路由的性能。本文针对避让环境对行车轨迹产生影响这个问题,构建包含避让行为的车辆移动模型;基于避让环境的特点,从提高数据传输的可靠性着手提出了一种自适应于避让环境的路由算法策略;针对所提出的路由算法,以减少延时为目标,采用FPGA对其函数运算功能进行硬件设计实现。具体工作如下:(1)根据避让场景中车辆的行驶特点,在IDMC移动模型的基础上提出新的移动模型IDM。基于在网络仿真器NS-3中实现的VANET-Highway高速公路场景模块架构进行拓展,构建单向三车道公路场景,嵌入IDM移动模型,模拟实现普通车辆对紧急车辆的避让驾驶行为。采用两种移动模型,对不同车流密度场景下的车辆行驶速度进行仿真实践,并分析了车流轨迹的改变对连通性的影响。实验结果表明:IDM移动模型能够有效反映避让场景中的车辆行为。(2)针对城市环境下GPSR路由协议的缺陷,借鉴VHRP路由协议分组传输思想,提出一种通过速度方向分组来约束直线路段间的贪婪转发,利用车流信息帮助车辆在十字路口选择传输方向的改进策略——GPSR,可以适用于避让场景。在NS-3中对所构建的避让场景模块进一步拓展,搭建包含多个十字路口的城市道路场景,编写GPSR、GPSR、GPCR路由协议相关代码,从数据交付率、传输需要的节点数目以及传输延时三个方面对这三种路由协议性能进行对比分析。实验结果表明:GPSR-A路由协议在数据交付率、传输需要的节点数目方面具有明显优势,在传输延时上也具有相对良好的表现。(3)针对GPSR算法中包含角度计算,其运算耗时远高于其他运算,对下一跳节点选择的延时增加这一问题,以速度提升为目标提出了一个基于CORDIC旋转算法的角度偏移判定改进策略,通过FPGA进行硬件实现。根据运算所需时间对改进算法和CORDIC算法进行对比分析。实验结果表明:所提出的改进算法能够满足GPSR路由算法的需求,且在运算时间上远远低于传统的角度算法。

关键词：车载网络移动模型路由算法 NS3 CORDIC

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移动社交网络中移动模型和路由算法研究

移动社交网络中移动模型和路由算法研究

作者：于竞一北京交通大学

学位级别：硕士

随着移动智能设备（如智能手机、PDA等）的大量普及,通过设备的移动带来机会式连接从而搭建起临时网络,使得在不具备通信基础设施的网络环境中设备间通信成为可能,但由于移动设备是以人为载体,不仅具有人的移动特性,而且还具有一定的社... 详细信息

随着移动智能设备（如智能手机、PDA等）的大量普及,通过设备的移动带来机会式连接从而搭建起临时网络,使得在不具备通信基础设施的网络环境中设备间通信成为可能,但由于移动设备是以人为载体,不仅具有人的移动特性,而且还具有一定的社会性,从而催生了研究人员对移动社交网络（Mobile Social Networks, MSNs）的研究。这种新型的网络在车联网络、偏远地区信息传输、基于位置服务等领域有着巨大的应用潜力。在移动社交网络中,由于节点的移动性和间歇性连接,给信息传输带来极大挑战。然而,节点的移动规律恰好反映了设备携带者的移动模式,找到携带者的移动运动规律和相遇模式（如相遇频率,接触时间等）就能在彼此分离的设备之间找到一条潜在的通信链路,进行数据传输。因此,能否合理地设计移动模型以及路由算法恰当地选择下一跳节点进行信息转发成为重要的研究课题。本文首先介绍了移动社交网络的研究背景及意义、国内外研究现状、基本概念等,然后对现有的移动模型和经典的路由算法进行了总结分析,并阐述了当前移动模型和路由算法面临的主要问题。由于移动社交网络的特性,节点既有移动性,又具有复杂的社会性,在现有的移动模型的基础上,统计分析现实生活中人们运动情况和社会关系,提出了符合现实社会人们移动规律的移动模型——VSMM,它能够比较真实地反映人们的移动性以及彼此间的社会关系,并且能够预测节点的运动状态及位置,为路由算法的提出和仿真提供支持。此外,本文还基于大量统计数据分析节点间的关系以及节点的“小世界”区域特性,也就是说,在某一区域内节点间联系比较紧密,并结合VSMM移动模型中节点的位置信息以及状态转移,提出基于社区划分的移动社交网络路由算法——CBDR,该算法以相遇频率和相遇时长两个指标对节点关系进行分类,选择其中关系度较强的前L个节点构建社交关系列表进行信息传输,理论分析表明该算法能够提供可靠而高效的信息传输服务。为验证该路由算法的性能,我们将CBDR路由算法与其他移动社交网络路由算法进行比较,仿真结果表明本文提出的路由算法在传输成功率、跳数、平均时延等方面有很好的性能表现。

关键词：移动社交网络移动模型社交关系路由算法