基于內(nèi)容的信息擴(kuò)散算法在大規(guī)模移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通信中的應(yīng)用-龐梁

1、基于內(nèi)容的信息擴(kuò)散算法在大規(guī)模移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通信中的應(yīng)用演講者：龐梁主要內(nèi)容問(wèn)題描述相關(guān)工作研究主題算法描述性能評(píng)估硬件實(shí)現(xiàn)總結(jié)問(wèn)題描述Ad HOC網(wǎng)絡(luò)，大規(guī)模移動(dòng)節(jié)點(diǎn)通信的理論基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多變性 多跳通信自組織性節(jié)點(diǎn)的對(duì)等性 鏈路帶寬受限能量有限問(wèn)題描述群體機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)里的難題沒(méi)有通信基礎(chǔ)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D變化頻繁鏈路的間歇性無(wú)線通信的帶寬有限節(jié)點(diǎn)的通信范圍、計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力有限問(wèn)題描述三個(gè)待解決的問(wèn)題在沒(méi)有基于拓?fù)涞穆酚刹呗韵氯绾卧诠?jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)信息的覆蓋率要盡量大傳輸時(shí)延盡量小相關(guān)工作Epidemic擴(kuò)散算法隨機(jī)移動(dòng)的節(jié)點(diǎn)每個(gè)節(jié)點(diǎn)貪婪的需要緩存所有信息節(jié)點(diǎn)間通過(guò)觸碰互相傳輸對(duì)方缺少的信息缺點(diǎn)

2、容易造成網(wǎng)絡(luò)信息的擁塞，增加網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)擔(dān)網(wǎng)絡(luò)中信息大量冗余，降低了擴(kuò)散的效率網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在獲取所需信息后，擴(kuò)散的過(guò)程還會(huì)繼續(xù)，無(wú)法有效地控制信息在網(wǎng)絡(luò)中繼續(xù)擴(kuò)散相關(guān)工作Push-Pull策略 Push：信息發(fā)布者為每個(gè)信息建立一個(gè)主題并處于準(zhǔn)備發(fā)送信息狀態(tài)，但并不知道信息發(fā)給誰(shuí)Pull：對(duì)某些信息的請(qǐng)求由信息訂閱者發(fā)出，發(fā)布者響應(yīng)，訂閱者只對(duì)感興趣的信息發(fā)出請(qǐng)求基于內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)模型節(jié)點(diǎn)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(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)算法描述點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息交互數(shù)據(jù)發(fā)布通過(guò)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(qǐng)求，否則按概率計(jì)算是否成為中繼節(jié)點(diǎn) 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(qǐng)求信息向量 愿意成為中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送請(qǐng)求信息向量更新信息需求表信息發(fā)布者廣播請(qǐng)求信息請(qǐng)求者存儲(chǔ)相應(yīng)信息，其他收聽(tīng)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(diǎn)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(píng)估初始條件每個(gè)節(jié)點(diǎn)知道網(wǎng)絡(luò)中需要傳播信息的種類總數(shù)900隨機(jī)選擇30個(gè)節(jié)點(diǎn)作為30種信息的發(fā)布者另隨機(jī)選擇30個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)60種不同的信息感興趣每個(gè)節(jié)點(diǎn)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(píng)估節(jié)點(diǎn)內(nèi)存空間無(wú)限下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)Epi： Epidemic算法ICBDD：文中算法OCDB：基于機(jī)會(huì)和內(nèi)容的信息擴(kuò)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(píng)估有限內(nèi)存下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)Epi-FIFO：先進(jìn)先出的內(nèi)存替換策略Epi-RD:：隨機(jī)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(shí)現(xiàn)硬件資源帶有傳感設(shè)備的機(jī)器人基于協(xié)議棧的ZIGBEE無(wú)線通信機(jī)器人協(xié)議棧的體系結(jié)構(gòu)協(xié)議棧工作原理硬件實(shí)現(xiàn)描述10個(gè)節(jié)點(diǎn)初始4個(gè)LED燈表示每