移动对等网络若干关键技术的研究

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人们对通过个人数字助理等设备实现资源的协作和共享等移动性的应用需求,为移动对等网络(即移动P2P网络)的学术研究和技术开发带来了新的机遇。本文系统地概述了移动P2P网络技术,包括研究背景、研究现状和关键技术研究分类,并从移动P2P网络的体系结构、协作激励机制、资源共享方案等关键技术的研究入手,深入研究了移动P2P网络计算技术。研究工作取得了如下创新性成果:(1)提出一种新的移动P2P路由策略路由策略是资源共享方案研究中最重要的部分。本文提出了一种新的采用有限洪泛路由查询和移动Agent路由查询相结合的路由发现策略。同时,提出了新的基于热度的蚁群寻路式路由选择算法,和综合考虑多个路由性能指标和解决路由错误的路由保持机制。本文提出的策略在控制消息的开销等方面具有优良性能。(2)路由信息的模糊知识处理算法基于上述路由策略,本文提出了一种从移动Agent所携带的模糊知识中分析和过滤出较准确和有价值路由数据的算法。该算法与目前的基于移动Agent的移动ad hoc网络路由算法相比,有效减小了平均端到端时延和路由开销等。对于因节点的移动等变化而引起的路由信息变化性、模糊性有较好的适应度。(3)提出了一种基于博弈论的协作激励机制针对移动节点的资源有限和部分节点具有自私行为的特点,本文提出了一种基于博弈论的协作激励机制。文中还详细描述和分析了协作激励机制中的网络资源分配策略,证明了该协作激励机制的博弈存在一个稳定的纳什均衡。该激励机制有效地激发了移动节点间的协作,提高了数据包转发率等。(4)移动节点间协作资源请求调度方案本文提出的请求调度方案既为协作资源的请求者设计了基于可靠性理论的协作资源请求预测算法,也为协作资源的提供者构建了基于排队论的层次型协作资源的请求执行调度模型。理论分析证明,预测算法提高了节点协作资源请求任务的执行成功率,层次型资源调度模型则提高了节点的协作共享资源的服务能力等。(5)提出了一种协作共享缓存-Cache资源即协作资源的优化策略为了合理高效地使用移动节点提供的协作共享缓存-Cache资源本身,本文提出了一种基于信息素的协作Cache资源替换算法,建立了选取适当存储空间作为协作Cache资源的数学模型和推导。该算法能有效提高协作Cache资源的使用率,并提高了移动节点从协作节点获得协作缓存-Cache资源的成功率等。论文根据可计算运输系统项目,进行了体系结构的设计以及实现了一种移动P2P网络实际应用的原型系统,并给出了关键模块和技术的具体设计等。
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