基于內(nèi)容的信息擴散算法在大規(guī)模移動節(jié)點通信中的應(yīng)用-龐梁

1、基于內(nèi)容的信息擴散算法在大規(guī)模移動節(jié)點通信中的應(yīng)用演講者：龐梁主要內(nèi)容問題描述相關(guān)工作研究主題算法描述性能評估硬件實現(xiàn)總結(jié)問題描述Ad HOC網(wǎng)絡(luò)，大規(guī)模移動節(jié)點通信的理論基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的多變性 多跳通信自組織性節(jié)點的對等性 鏈路帶寬受限能量有限問題描述群體機器人網(wǎng)絡(luò)里的難題沒有通信基礎(chǔ)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)拓撲圖變化頻繁鏈路的間歇性無線通信的帶寬有限節(jié)點的通信范圍、計算能力和存儲能力有限問題描述三個待解決的問題在沒有基于拓撲的路由策略下如何在節(jié)點間傳輸數(shù)據(jù)信息的覆蓋率要盡量大傳輸時延盡量小相關(guān)工作Epidemic擴散算法隨機移動的節(jié)點每個節(jié)點貪婪的需要緩存所有信息節(jié)點間通過觸碰互相傳輸對方缺少的信息缺點

2、容易造成網(wǎng)絡(luò)信息的擁塞，增加網(wǎng)絡(luò)的通信負擔(dān)網(wǎng)絡(luò)中信息大量冗余，降低了擴散的效率網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點在獲取所需信息后，擴散的過程還會繼續(xù)，無法有效地控制信息在網(wǎng)絡(luò)中繼續(xù)擴散相關(guān)工作Push-Pull策略 Push：信息發(fā)布者為每個信息建立一個主題并處于準備發(fā)送信息狀態(tài)，但并不知道信息發(fā)給誰Pull：對某些信息的請求由信息訂閱者發(fā)出，發(fā)布者響應(yīng)，訂閱者只對感興趣的信息發(fā)出請求基于內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)模型節(jié)點只需要自己有什么信息和需要什么信息，不需要關(guān)心整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)算法描述點對點信息交互數(shù)據(jù)發(fā)布通過三步完成BA123 Request = DBIwant Broadcast Requested msg Query

3、 = ( DAInt + DAIhave ) 第二步: 如有所需信息則發(fā)布訂閱請求，否則按概率計算是否成為中繼節(jié)點 第一步: 發(fā)布所擁有的信息和需要信息向量算法描述 A周期性的廣播所有信 息和所需信息向量訂閱者發(fā)送請求信息向量 愿意成為中繼節(jié)點發(fā)送請求信息向量更新信息需求表信息發(fā)布者廣播請求信息請求者存儲相應(yīng)信息，其他收聽者根據(jù)概率接收Prcv = Max( Pinterest_rcv, 1/2h )Pinterest_rcv 是鄰居中感興趣節(jié)點的權(quán)值；h是信息的跳數(shù)ABDCGJFIHABDCGJFIH(a) Node A broadcasts its query (b) Node A rec

4、eives requests from neighbors(c) Node A broadcasts requested msgsquery Request 1,2,3 for itself Alreadyencounter I,F, request 2,3 for themBroadcast 1,2,3 to neighborsKLABDCGJFIHKLMN性能評估初始條件每個節(jié)點知道網(wǎng)絡(luò)中需要傳播信息的種類總數(shù)900隨機選擇30個節(jié)點作為30種信息的發(fā)布者另隨機選擇30個節(jié)點對60種不同的信息感興趣每個節(jié)點感興趣的信息和發(fā)布的信息必須不同參數(shù)parameterValueNODES 100M

5、OBILITYRANDOM MOVESPEED0 - 10 M /SECONDTX RANGE 100MAREA 2000M*2000MPAYLOAD SIZE 1024 BYTESTIME 6000 SECONDSHOPS 4模擬環(huán)境性能評估節(jié)點內(nèi)存空間無限下的對比實驗Epi： Epidemic算法ICBDD：文中算法OCDB：基于機會和內(nèi)容的信息擴散算法(a) Percentage of msgs Delivered vs Simulation time (b) Average Delay of msgs Delivered vs Simulation time(c) Average Buffer Size of msgs Delivered vs Simulation time性能評估有限內(nèi)存下的對比實驗Epi-FIFO：先進先出的內(nèi)存替換策略Epi-RD:：隨機內(nèi)存替換策略(d)Delivery ratio as a function of buffer size(e)The Average Delay as a function of buffer size硬件實現(xiàn)硬件資源帶有傳感設(shè)備的機器人基于協(xié)議棧的ZIGBEE無線通信機器人協(xié)議棧的體系結(jié)構(gòu)協(xié)議棧工作原理硬件實現(xiàn)描述10個節(jié)點初始4個LED燈表示每