移动容迟网络理论与关键技术研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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移动容迟网络理论与关键技术研究

项目名称：移动容迟网络理论与关键技术研究
项目类别：重点项目
批准号：60933011
申请代码：F0208
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2013-12-31

项目负责人：孙利民
负责人职称：研究员
依托单位：中国科学院信息工程研究所
批准年度：2009

中文摘要：

移动容迟网络（MDTN）利用节点移动带来的通信机会实现数据传输，具有广泛的应用前景。本项目组以提供低成本、高可用性的无线传输服务为目标，对MDTN基础理论，以及若干具有重要应用价值的关键技术进行深入研究。主要研究内容包括MDTN的节点移动模型和特性分析、网络体系结构、性能评价模型和方法等基础理论，路由转发、消息分发和组通信等传输技术，网络拓扑增强和传输增强等性能增强机制，以及"基于车辆的城市信息系统"的仿真/实验系统。在研究过程中围绕"无线多跳同步传输和'存储-携带-转发'异步传输"相结合，"Infrastructure mode和 Ad hoc mode"相结合，"静止节点和移动节点"相结合，以及"固定轨迹移动和随机自治移动"相结合，提出可扩展、通用的MDTN网络体系结构，复杂环境下综合多因素的节点移动模型，以及一系列适合大规模MDTN的传输技术和性能增强机制，力争在国际上产生重要影响。

中文主题词：移动容迟网络；网络体系结构；移动模型；传输机制；增强机制

英文摘要：

MDTN；Network Architecture；Mobility Model；Transmission mechanism；Augmenting mechanism

英文主题词： MDTN；Network Architecture；Mobility Model；Transmission mechanism；Augmenting mechanism

结论摘要：

移动容迟网络MDTN利用节点移动带来的节点间短暂通信机会，实现可容迟消息的高效传输，在未来物联网移动应用中极具价值。本项目组针对MDTN的“机会通信”的特征，围绕如何分析、发现、利用和创造节点移动带来的通信机会，提供低成本、高可用的无线传输服务这一关键问题，在移动模型、体系结构、传输技术与增强机制等方面，展开了基础理论和关键技术的深入研究。项目组取得的主要创新型成果包括在移动模型方面，利用出租车的行驶速度感知周围车辆的密度，首次提出非密度的基于移动的聚类方法，在宏观方面揭示城市车辆热点的变化规律；在微观方面，首次发现车辆间的相遇间隔时间服从指数分布，不同于已知的人与人相遇间隔的幂率分布；在此基础上，提出了城市车辆的移动模型。在传输机制方面，提出了利用Zigbee模块协同探测WiFi网络的通信机会发现策略；首次发现车辆经AP时的链路质量具有AP内相关性和AP间相关性，提出了多车辆的高效公平的通信机会接入等传输机制；提出了基于历史信息预测节点相遇机会的消息转发机制、基于P2P的位置服务信息的分发机制，以及移动容迟网络的泛播和组播机制。在传输增强方面，利用错误模式分析，首次提出了基于干扰信号的并发传输机制，有利于无线信道的极大提高；在铁路、公路等固定行车路线，提出了车辆与基站之间通信质量的短时相关性，并进一步提出了多节点协助的通信机会发现和增强传输机制；首次发现和利用广播FM信号中的RDS周期性信息，提出了可用于城市范围的高精度低功耗的时钟同步与校准机制；此外，课题组还提出了移动容迟网络的拓扑增强机制、安全防护和隐私保护等机制。在体系结构与验证系统方面，提出了一个通用的移动容迟网络的体系架构，研发了基于车辆的城市信息收集与发布的验证系统和海洋环境收集的验证系统，验证提出的算法和机制。项目组共发表论文115篇，其中包括CCF推荐A类期刊/会议论文30篇，CCF推荐B类期刊/会议论文和IEEE TVT等Transaction论文12篇，其中，发表在SigKDD、MobiCom、TMC和TVT的论文，引用次数分别达到40次、39次、42次和52次，论文的总引用次数已超过350次，在国际上具有一定影响力；获得或申请国家发明专利29项；培养毕业研究生35名。综上所述，项目组在基础理论、关键技术和系统验证等方面取得了在国际上具有一定影响力的研究成果，达成了项目预期目标。

成果综合统计