《無線多跳網路的數據驅動路由問題研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由郭得科擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：無線多跳網路的數據驅動路由問題研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：郭得科
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
無線多跳網路和物聯網近年得到了迅猛發展，數據驅動路由是其中最主要的基礎問題之一。本項目從基本理論和實現方法兩個角度研究數據驅動路由的四個基礎科學問題：研究基於Bloom濾波全狀態路由思想的可行性問題，提出能夠確保任意路由條目發生假陽性誤判的機率足夠低的理論方法，通過杜絕泛洪和隨機搜尋確保該路由思想在理論和實踐上首次具備可行性和高效性；研究基於Bloom濾波弱狀態路由思想的可行性問題，提出面向接收方的Bloom濾波設計理論和方法，有效滿足弱狀態機率路由的充分和必要條件，確保該路由思想在理論和實踐上首次具備可行性和高效性；在此基礎上，研究基於Bloom濾波的兩類路由機制中報文回流和多徑疊加的應對理論和方法，避免其演變為泛洪廣播等不良路由機制，大幅提高其實際數據驅動的路由效果；研究數據副本和Bloom濾波相結合的路由機制，解決原有路由機制僅在查詢訊息進入目標節點傳播範圍內才能有效工作的缺陷。
結題摘要
無線多跳網路和物聯網近年得到了迅猛發展，數據驅動路由是其中最主要的基礎問題之一。儘管基於Bloom濾波的全狀態路由和弱狀態路由方法的研究已經取得了一些研究成果，並為無線多跳網路的數據套用奠定了一定的理論和套用基礎。但是，這兩類數據路由方法從理論和實踐兩方面都會演變成為泛洪廣播這種無序路由機制，無法確保數據驅動路由的可行性和高效性。本項目項目從基本理論和實現方法兩個角度研究了無線多跳網路的數據驅動路由機制，主要研究成果包括： （1）研究了基於Bloom濾波的新型全狀態路由機制。首先對基於Bloom濾波全狀態路由思想的可行性進行了建模分析，提出了能夠確保任意路由條目發生假陽性誤判的機率足夠低的兩個充分必要條件，並提出了面向接收方的Bloom濾波設計方法，通過杜絕泛洪和隨機搜尋確保該路由思想在理論和實踐上首次具備可行性和高效性； （2）研究了基於Bloom濾波的新型弱狀態路由機制。首先發現路由條目的信息噪音會致使大多數訊息會被沿著不正確的鄰居方向轉發進而偏離潛在的目標結點。為此，我們度量了每個節點上其他路由條目存在的信息噪音對弱狀態路由選擇正確路由方向產生的影響。推導出有效實現基於Bloom濾波的弱狀態路由機制的充分和必要條件，並提出了面向接收方的Bloom濾波最佳化方法，確保該路由思想在理論和實踐上首次具備可行性和高效性。 （3）研究發現基於Bloom濾波的弱狀態路由機制並沒有關注和解決回流和多徑疊加問題，這會使查詢訊息可能沿著錯誤的方向傳遞。針對弱狀態路由機制我們提出了一種新的Bloom濾波結構Object Bloom Filter (OBF)，其將替代標準Bloom濾波來構造每條路由條目。解決了信息多徑疊加問題，有效抑制噪音的影響。避免其演變為泛洪廣播等不良路由機制，大幅提高其實際數據驅動的路由效果； （4）研究了數據副本和Bloom濾波相結合的路由機制，解決了原有路由機制僅在查詢訊息進入目標節點傳播範圍內才能有效工作的缺陷。為減少副本複製的數量和查詢訊息的個數，我們提出了基於副本複製和Bloom Filter的網路覆蓋算法DCBF。DCBF僅需要少量的副本，即可使得資源對象的成員資格信息覆蓋網路中絕大多數節點。從而使得網路中任何一個節點，發起針對任何一個資源對象的查詢，均能夠以極低的查詢代價，在確定的路由延遲範圍內，高機率的路由到目標節點
