转发机制

2024-09-04

转发机制（共4篇）

转发机制篇1

引言

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)是由大量带有感知、检测和处理功能的传感器节点组成,但这些节点被布置在监测区域,可以以自组织的方式形成无线网络[1]。无线传感器网络在环境监测、救援、生物医学和智能家居等领域有广泛的应用[2]。传感器节点是由电池供电,由于其部署场景的特殊性,使得不易补给,因此,合理高效的利用传感器节点有限的能量极为重要[3]。而在传统的通信方式中,每个传感器节点将采集的信息直接以广播的形式发送到汇聚节点,由于传感器节点数量庞大、分布较密集,由此会产生频繁的碰撞和冲突,导致广播风暴问题(Broadcast Storm Problem)[4]。各节点冗余数据较多,通信负载重,无谓消耗了宝贵的能量资源。

1 相关工作

针对以上问题,国内外学者已做大量研究。如文献[5]中的概率广播是研究较多的一种解决办法,主要思想是一个节点在收到广播消息之后以概率P进行转播,但概率值的设定是一个NP问题,应根据网络情况动态的设置概率值的大小。文献[6] 中提出了一种基于计数器的方法,节点收到一个广播消息后,发起一个计数器,并设初值为1,阈值为C,设置一个随机等待时延,在等待时间段内,节点每收到一个副本消息计数器的值就加1,如果节点收到重复消息的数量小于C,就进行转发,否则,丢弃此消息。文献[7] 中提出构建一个由连通支配集CDS(connected dominating set)构成的主干网,主干网中的节点称为支配点,负责路由表的计算和维护、消息的收集和转发;网络中其它节点称为被支配点,主要负责信息的采集。通过构造主干网使得消息限制在网络的一小部分节点间转发,有效地减少了产生广播风暴的机率,而在任意图中求解最小连通支配集是NP问题。分簇路由具有拓扑管理方便、能量利用高效、数据融合简单等优点,它是另外一种经典的分层结构路由协议,成为当前重点研究的路由技术[8]。在分簇的拓扑管理机制下,网络中的节点可以划分为簇头节点和成员节点两类。在每个簇内,根据一定的机制算法选取某个节点作为簇头,用于管理或控制整个簇内成员节点,协调成员节点之间的工作,负责簇内信息的收集和数据的融合处理以及簇间转发。分簇算法中簇的构建过程开销大,簇头节点通信任务重,会导致节点能耗不均。

以上这些方法虽然能够一定程度上降低广播风暴发生概率,节约节点能量,但是需要所有节点均参与数据采集与转发,邻居节点间的冗余数据较多,并且一次数据传输过程只能收集一种数据。本文的基于分离树数据转发机制,以汇聚节点为根节点来建立m颗均匀覆盖整个网络的分离树,当仅需采集一种数据时,仅其中一棵树负责数据收集与转发,极大地减少了冗余数据量,其他树中的节点则进行休眠,节约能耗。当需要同时采集两种或多种数据时(如温度、湿度、光照等),多棵树同时工作,分别各自采集不同数据,这样汇聚节点可以实现同时采集到多种数据。

2 基于分离树的能量有效数据转发机制

2.1 基本思想

本文所提出的机制主要思想是从汇聚节点开始构建m个无交集的生成树,m棵树中的节点均匀分布在整个网络。由于网络节点分布较密集,邻居节点之间采集的信息有很大的相似性和冗余性,因此在通信过程中,m棵树交替进行通信任务,其余的则处于休眠状态,能保证实现信息采集的目的的同时,节省更多能量。另一方面,由于树形结构的特殊性,各节点保存有父节点、子节点信息,因此在数据转发过程中,可以保证数据有方向的传送到汇聚节点,能有效避免环路和消息回传的产生,同时消息碰撞的概率大大降低,缓解了广播风暴问题。

2.2 网络模型

为了简化网络模型,本文做了如下假设:

(1)网络中共有N个节点随机部署在m*m的区域内;

(2)所有节点和汇聚节点一旦部署完毕处于静止暂态;

(3)节点可通过功率控制来调整发射功率;

(4)每个节点有唯一的id号;

(5)汇聚节点位于监测区域外,并且能量不受限。

2.3 分离树的构建

这里以m=2 为例详细说明分离树的构建过程。构建过程中通过给节点标记不同颜色(深色和浅色)来区分两棵树,除了汇聚节点每个节点充当三种角色中的一个:深色节点、浅色节点,孤立节点。汇聚节点是深色、浅色两个生成树的共同节点,因此它可看做既是深色节点也是浅色节点。其构建过程如下:首先由汇聚节点广播一个hello消息给所有邻居,收到此hello消息的邻居节点随机地给自己标记深色、浅色(如图1(a))。然后深色、浅色节点分别广播red-hello、blue-hello给邻居节点。一个节点一旦收到至少一个来自浅色或深色节点的hello消息,此节点将等待一段时间T来接受足够的hello消息,然后根据这些邻居的颜色再决定其自身颜色,以概率pr成为深色节点、pb成为浅色节点( 0<pb+pr≤ 1),以概率1-pb-pr成为叶节点。为了使更多的节点收到来自深色和浅色节点的hello消息,需要在给定邻居情况下平衡两种节点。因此,如果一个节点的浅色邻居节点比深色多,那么此节点以更大概率选择成为深色;如果一个节点的深色邻居节点比浅色多,那么此节点更可能选择标记为浅色。一个节点通过接收到的red-hello、blue-hello消息估计两种颜色的邻居节点数量,并选择它自己的颜色保证其他节点最大可能的接收到两种颜色的节点消息。若一个节点没有收到任何hello消息,表示此节点既不能标记为浅色也不能标记深色,成为孤立节点。当所有节点均选定自己角色之后,建立起了深色、浅色两颗以汇聚节点为根节点的分离树(如图1(b))。

为了保证尽量多的节点参与路由,希望所选的分离树尽可能大并覆盖整个网络,需要采取合适的策略来决定pr、pb的值,如果收到很少的hello消息,则pr+pb应该大一点,这样可以得到更大覆盖的树。如果节点收到red-hello比blue-hello多,为了平衡两种颜色此节点将会有更大的机会成为浅色节点。因此,由公式(1)(2)来计算pr、pb:

其中,Nred、Nblue分别表示收到的red-hello、blue-hello消息的数量; p是一个节点成为非叶子节点的概率p=pb+pr,为了保证网络全覆盖,这里设置p =1,即所建立的分离树能够完全覆盖整个网络。

2.4 数据转发过程

当分离树建立起之后,则可以开始数据传输过程,为了实现m颗分离树分开各自通信,不同颜色节点互相不允许转发彼此的消息。如果一个节点成为了浅色或是深色节点,他就会加入相应的树并转发消息给它的父节点。当采集单一数据时,分离树交替工作,不工作的分离树中的节点进入休眠状态。工作状态的节点将自己采集的数据和子节点发来的数据进行融合,然后发送给父节点,直到消息到达汇聚节点。当需采集n( m ≥n )种数据时,任意n棵分离树执行通信任务,其余进行休眠;当其中某一分离树由于节点能量耗尽而不能继续任务时,则休眠的分离树进行唤醒,继续此中断任务,由此保证通信质量。

3 仿真分析

为了研究本文所提出机制的有效性,用OMNe T++仿真软件对此进行验证,在相同实验条件下,对比传统的广播方式和本文的机制,主要对比网络中网络开销和节点能耗情况。

仿真参数设置如表1:

(1)广播风暴发生概率

图2 反映了广播风暴发生概率随着节点数的变化趋势,可见本文的分离树机制性能相比广播方式有明显提高,主要原因是本文建立的两颗分离树交替工作,参与的节点数量有所减少,冗余数据大大减少;另外在数据转发过程中,节点有方向性的将数据发给自己的父节点,碰撞的概率大大降低,广播风暴问题得到明显缓解。

(2)节点能耗情况

图3 反映了节点每一轮结束时剩余能量的变化情况,从图中可以看出本文所提机制变化趋势较平缓,即节点耗能速度较慢,主要是因为网络中冗余数据大大减少,节点能量利用率得到提高;同时节点周期性的工作通信量有所降低,有助减少节点耗能;此外,节点在数据转发过程中,每个节点都会对数据进行融合处理,使得数据包较小,减小了传输能耗。

4 总结

本文提出的基于分离树的能量有效数据转发机制利用以汇聚节点为根节点来建立m个均匀覆盖整个网络的分离树,实现进一步降低能耗,还能同时采集多种数据。由于网络节点分布密集,邻居节点之间的感测数据有很大的相似性,故分离树交替执行通信任务,完成通信目的,不工作时,使其处于休眠状态以节省更多能耗。此外利用树形结构的特殊性,在数据转发阶段,有方向性的将数据以最短路径发送给汇聚节点,使节点能量得到高效利用。仿真实验表明,本文的机制能有效缓解广播风暴问题,实现了节能,节点能量利用率大大提高。

摘要：在无线传感网中,由于传感器节点能量极度受限,而传统的广播通信方式会产生很大的数据冗余,因而造成能量利用率较低。文章通过建立以汇聚节点为根节点的分离树来解决以上问题,m颗分离树均匀覆盖整个网络并交替进行工作,不工作时则进入休眠状态以节省能量。在数据转发阶段,分离树中的节点有方向性地将数据转发到汇聚节点,有效避免环路和回传,从而大幅度降低了冗余数据的转发。

关键词：无线传感网,分离树,能量利用率,休眠状态,数据冗余

参考文献

[1] Yu J,Wang N,Wang G,et al.Connected dominating sets in wireless ad hoc and sensor networks-A comprehensive survey[J].Computer Communications,2013,36(2):121-134

[2] Pantazis N,Nikolidakis S A,Vergados D D.Energy-efficient routing protocols in wireless sensor networks:A survey[J].Communications Surveys&Tutorials,IEEE,2013,15(2):551-591

[3] Kuila P,Jana P K.Energy efficient clustering and routing algorithms for wireless sensor networks:Particle swarm optimization approach[J].Engineering Applications of Artificial Intelligence,2014,33:127-140

[4] Tseng Y C,Ni S Y,Chen Y S,et al.The broadcast storm problem in a mobile ad hoc network[J].Wireless networks,2002,8(2-3):153-167

[5] Hanashi A M,Siddique A,Awan I,et al.Performance evaluation of dynamic probabilistic broadcasting for flooding in mobile ad hoc networks[J].Simulation Modelling Practice and Theory,2009,17(2):364-375

[6] Yassein M B,Nimer S F,Al-Dubai A Y A new dynamic counter-based broadcasting scheme for Mobile Ad hoc Networks[J].Simulation Modelling Practice and Theory,2011,19(1):553-563

[7]凌飞,吴振华.能量均衡的最小连通支配集分布式算法[J].传感技术学报,2013,25(9):1316-1321

[8] Liu X.A survey on clustering routing protocols in wireless sensor networks[J].Sensors,2012,12(8):11113-11153

转发机制篇2

闽政办〔2011〕26 号

各市、县（区）人民政府，平潭综合实验区管委会，省政府各部门、各直属机构，各大企业，各高等院校：

根据国务院办公厅《建立健全基层医疗卫生机构补偿机制的意见》（国办发〔2010〕62号）精神，省财政厅、省发展改革委、省卫生厅、省物价局、省委编办、省人力资源和社会保障厅制订的《建立健全基层医疗卫生机构补偿机制的意见》已经省政府同意，现转发给你们，请认真贯彻执行。

二○一一年一月二十八日

关于建立健全基层医疗卫生机构

补偿机制的意见

省财政厅省发展改革委省卫生厅

省物价局省委编办省人力资源和社会保障厅

（二○一一年一月）

为确保国家基本药物制度顺利实施，保证政府举办的社区卫生服务中心和乡镇卫生院（以下简称基层医疗卫生机构）平稳运行和发展，调动基层医疗卫生机构和医务人员积极性，根据《国务院办公厅关于建立健全基层医疗卫生机构补偿机制的意见》（国办发〔2010〕62号）精神，经省政府同意，现就我省建立健全基层医疗卫生机构补偿机制，提出以下意见：

一、总体要求

在基层医疗卫生机构实施基本药物制度，要按照保障机构有效运行和健康发展、保障医务人员合理待遇的原则同步落实补偿政策，建立稳定的补偿渠道和补偿方式。

坚持以投入换机制，大力推进基层医疗卫生机构综合改革，引导基层医疗卫生机构主动转变运行机制，提高服务质量和效率，发挥好承担基本公共卫生服务和诊疗常见病、多发病的功能。

二、补偿范围

对政府举办的基层医疗卫生机构，在严格界定功能和任务、核定人员编制、核定收支范围和标准、转变运行机制的同时，由政府负责其按国家规定核定的基本建设、设备购置、人员经费和其承担的公共卫生服务的业务经费，使其正常运转。

三、补偿渠道

（一）人员支出和业务支出等运行成本通过服务收费和政府补助补偿。

1.基本医疗服务主要通过医疗保障付费和个人付费补偿。

2.基本公共卫生服务通过政府建立的城乡基本公共卫生服务经费保障机制补偿。重大公共卫生和突发公共卫生服务由政府按照服务成本核定补助。

3.经常性收支差额由政府按照“核定任务、核定收支、绩效考核、财政补助”的办法补助。

（二）政府举办的基层医疗机构基本建设和设备购置等发展建设支出，由政府根据基层医疗卫生机构发展建设规划足额安排。

四、建立健全多渠道补偿机制

（一）落实政府专项补助

1.乡镇卫生院人员经费按照《福建省人民政府关于进一步加快乡镇卫生院改革与发展的意见》（闽政[2009]1号）规定执行。

2.社区卫生服务中心人员经费通过医疗服务收入、基本公共卫生服务经费和财政补助三个渠道解决。县级政府要保证社区卫生服务中心人员工资水平与当地事业单位工作人员平均工资水平相衔接。

3.2011年起，将基本公共卫生服务人均经费标准从15元提高到25元。各级政府要足额落实补助经费，建立稳定的基本公共卫生服务经费保障机制，省级财政根据各地财力状况分档予以补助。卫生、财政部门要健全绩效考核机制，结合服务数量和质量等绩效情况，将基本公共卫生服务经费及时拨付到基层医疗卫生机构。

4.基层医疗卫生机构承担的重大公共卫生和突发公共卫生事件处置任务由政府按照服务成本、服务数量和质量核定补助。

5.基层医疗卫生机构人员培训和人员招聘所需支出，由财政部门根据政府卫生投入政策、相关人才培养规划和人员招聘规划合理安排补助。

6.各级政府要结合实际制定基层医疗卫生机构发展建设规划。政府举办的基层医疗卫生机构基本建设和设备购置等发展建设支出由同级政府足额安排。

（二）医疗服务收入

调整基层医疗卫生机构收费项目、收费标准和医保支付政策。按照国家有关规定将现有的挂号费、诊查费、注射费(含静脉输液费，不含药品费)以及药事服务成本合并为一般诊疗费，收费标准和医保支付政策待国家有关部门出台合并项目内容具体规定后，由省价格、卫生、人力资源社会保障和财政等有关部门综合考虑本地区基层医疗卫生机构实施基本药物制度、服务能力利用率、医务人员劳务成本、医保承受能力等因素另行制定。基层医疗卫生机构其他服务仍按现有项目和标准收费。

（三）经常性收支差额补助

落实政府专项补助和调整医疗服务收费后，基层医疗卫生机构的经常性收入仍不足以弥补经常性支出的差额部分，由政府在预算中足额安排，并实行先预拨后结算，保障基层医疗机构正常运转。

经常性收入和支出的项目和内容按《福建省人民政府关于基层医疗卫生机构实施基本药物制度改革的若干意见》（闽政文〔2010〕14号）执行，各设区市、县财政、卫生部门要结合本地实际，在本意见下发后30个工作日内制定经常性收支核定和差额补助的具体办法，并报省财政厅、卫生厅备案。工资总额要按照编制人员数和服务工作量，参照当地事业单位工作人员平均工资水平核定。

基层医疗卫生机构的收支结余按规定留用或上缴。对基层医疗卫生机构通过服务取得的净收入，超过核定部分可提取一定比例用于奖励相关人员，具体比例由当地财政、卫生行政部门确定。具备条件的地区可以实行收支两条线管理，基本医疗服务等收入全额上缴，开展基本医疗和公共卫生服务所需的经常性支出由政府核定并全额安排。

五、大力推进综合改革

（一）明确功能定位

基层医疗卫生机构主要提供基本公共卫生服务和基本医疗服务，其诊疗科目、床位数量、科室设置、人员配备、基础设施建设和设备配备要与其功能定位相适应。省级卫生部门根据卫生部出台的指导意见制定实施意见，明确基层医疗卫生机构的功能和服务范围。对服务能力已经超出基本医疗服务和公共卫生服务的基层医疗卫生机构，特别是一些服务人口较多、服务能力已经达到二级医院标准的甲类乡镇卫生院，鼓励其转制为二级医院，对其承担的基本医疗服务和公共卫生服务采取购买服务的方式进行补偿。基层医疗卫生机构应提供中医药等适宜技术和服务，中心卫生院应有中医科。

（二）完善编制管理和人事分配制度

加强基层医疗卫生机构人员编制管理，各地区可以县(市、区)为单位核定基层医疗卫生机构的总编制，由县级机构编制部门会同卫生行政部门结合实际工作量统筹安排、动态调整各基层医疗卫生机构的人员编制。在核定编制的基础上，基层医疗卫生机构全面实行以科学设岗、竞聘上岗、以岗定薪、合同管理为主要内容的聘用制度和岗位管理制度。要研究制定相关政策，妥善安置未聘人员，相关费用由同级政府按国家有关规定统筹研究解决。同时，要将基层医疗卫生机构的绩效工资制度同步落实到位。

（三）充分发挥医保促进作用

各级医保部门应将符合条件的基层医疗卫生机构纳入医保定点单位，方便群众就医。依托城乡基层医疗卫生机构，加快推进基本医保门诊统筹，将一般诊疗费纳入支付范围，并逐步提高参保人员在基层医疗卫生机构就诊费用的报销比例，进一步引导群众到基层医疗卫生机构看病就医。推进医保付费方式改革，探索按人头付费、按病种付费、总额预付等付费方式，引导基层医疗卫生机构主动积极地开展服务，努力提高服务质量，合理控制服务成本。

（四）建立考核和激励机制

各地要根据卫生部、财政部《关于基本公共卫生服务项目绩效考核的指导意见》（卫妇社发〔2010〕112号）、省人民政府办公厅转发省公务员局等部门《关于福建省公共卫生与基层医疗卫生事业单位绩效工资实施意见的通知》（闽政办〔2010〕159号）及省卫生厅《关于印发福建省公共卫生与基层医疗卫生事业单位绩效考核工作指导意见（试行）的通知》（闽卫人〔2010〕85号）等文件要求，结合管理绩效、基本医疗和公共卫生服务的数量和质量、服务对象满意度、居民健康状况改善等指标对基层医疗卫生机构进行综合量化考核，并将考核结果与资金安排和拨付挂钩。对绩效考核差的可扣减资金安排，对绩效考核好的可给予适当奖励。要督促、指导基层医疗卫生机构加强内部管理，强化收支管理，严格成本核算和控制。

（五）调动医务人员积极性

实施基本药物制度后，各地要保障基层医务人员合理收入水平不降低。要指导基层医疗卫生机构坚持多劳多得、优绩优酬，重点向关键岗位、业务骨干和作出突出贡献的工作人员倾斜，适当拉开收入差距。建立以岗位责任和绩效为基础、以服务数量和质量以及服务对象满意度为核心的考核和激励制度，并将考核结果与实施绩效工资制度、人员竞聘上岗紧密结合。各地制定人员分流、竞聘上岗等相关政策时要充分听取基层医疗卫生机构工作人员的意见。要向基层医务人员提供更多的培养培训机会，对长期在基层工作的卫生技术人员在职称晋升、待遇政策等方面给予适当倾斜，及时帮助解决实际困难。要加强政策宣传，使广大医务人员理解、支持和积极参与基层医疗卫生机构改革。

六、其他工作要求

（一）加强组织领导。各地、各有关部门要把建立健全基层医疗卫生机构补偿机制作为实施基本药物制度和基层医疗卫生机构综合改革的关键环节抓紧落实，将政府补助资金纳入财政预算和基建支出计划足额安排，及时调整医疗服务收费项目和医保支付政策，尽快建立起稳定、长效、合理的基层医疗卫生机构补偿机制。各设区市要在本意见印发后30个工作日内制定本地区基层医疗卫生机构补偿具体办法，并报省深化医药卫生体制改革领导小组办公室、财政厅、卫生厅、省公务员局、人力资源和社会保障厅备案。

（二）落实补偿责任。各级政府要积极建立并落实基层医疗卫生机构补偿机制，保障基层医疗卫生机构正常运行和医务人员合理待遇水平。各地要统筹考虑本级财政和各项医保基金承受能力，合理确定医疗服务收费项目和标准，在预算中足额安排并及时拨付应由本级财政负担的补助资金。省级财政将通过“以奖代补”等方式进行补助，支持各地实施基本药物制度。各级财政可采取先预拨后结算的方式及时下达补助资金，保障基本药物制度按计划进度顺利实施。

转发机制篇3

机会网络(opportunistic networks, oppnets)[1,2]是一种不需要在源节点和目的节点之间存在完整通信链路,利用节点移动带来的相遇机会实现数据通信的自组织网络。由于节点的移动性,在机会网络中无法建立传统的基于TCP/IP协议的端到端连接,而是采用“缓存-携带-转发”的数据传输方式,运行时不要求网络的全连通,突破了传统网络对延迟和传输率的限制,更适合实际的应用状况,具有广泛的应用前景。

大量低成本、具备短距离通讯能力的手持智能移动设备的出现推动了无线自组网的迅速发展,而人类个体作为这些移动设备的绝大部分载体,其移动规律对数据通信的影响非常值得关注。Spyropoulos[3]、 Hsu W J[4]]等人提出了随时间变化的社区移动模型,按照本地社区或漫游社区将每个节点划分为两种状态,状态之间采用马尔可夫链的概率来切换。文献[5]利用节点相遇统计模型,分布式计算每个节点在网络中的重要程度,并将社会网络节点重要度作为数据转发决策的依据。Injong Rhee[6]等人在INFOCOM会议上探讨了人类移动模型中所展现的“Levy-Walk”特征。如何利用人类个体日常活动的相似性设计有效的数据转发策略是近年来专家学者对机会网络研究最关注的领域之一。文献[7]提出了一种在延迟容忍网络中基于社区的消息传输算法,它采用人类移动的真实轨迹作为节点的移动模型、利用消息单拷贝策略实现信息传输;文献[8]在其基础上进行改进,根据节点之间的通信频繁程度来划分社区,采用消息多拷贝策略来改善社区内节点移动缓慢、社区间消息转发延迟大的问题;但该算法设计的社区模型简单规则,与现实情况还有一定的差距。文献[9]通过统计节点一定时间内遇到的其他节点数来确定节点的中心性,并且对消息副本数进行了限制。

本文总结了以上算法的相似性及其优缺点,在人类移动规律、社区特性及机会网络特点的基础上,提出了一种基于人类移动模式的混合转发机制(Hybrid Forward Mechanism, HFM)。该机制在文献[10]的移动模型基础上,综合考虑了不同的网络环境与数据转发策略的相关性,根据个体所处网络环境的不同,采用不同的数据转发策略,从而在网络开销、时间耗费都较小的情况下提高数据转发效率和可靠性。

1 节点移动模型与转发机制

1.1 节点移动模型

节点移动模型描述了节点的移动模式,包括位置、速度等特征的变化,是自组织网络的基础研究之一。从最开始的随机移动模型、到经典的独立同分布移动模型、基于统计的实际移动模型和基于社区的移动模型等,学者们在不断探索和研究。2008年Marta等人在《自然》上发表了“Understanding individual human mobility patterns”一文[10],指出通过对10万匿名手机用户进行为期6个月的手机信号跟踪调查后,发现人类个体的移动轨迹在空间和时间上都有着高度的相似性:即人类个体日常活动通常都存在若干个频繁往返地点(为方便描述,以下统称为目的地),且通常在目的地周围作频率较高的小范围移动;而如果离开,则经过一段时间后会在另一个目的地周围作类似的移动。其活动半径服从近似幂律分布:

$Ρ (Δ r) = (Δ r + r_{0})^{- β} \exp (- Δ r / k) (1)$

式(1)中:Δr为人日常活动半径, β=1.75±0.15。该模型具有明显的快速衰减与重尾特征,且对于少数固定位置的趋向性明显,其概率分布在固定的几个时间点上出现峰值并且独立于目的地个数。

基于以上移动模型,本文将人类个体移动状态分为两种:

1)Routine:在固定地点(单位、学校、商业中心等)内作速度较慢的小范围移动;

2)Moving:以较高速率从Routine _A到达Routine _B的途中。

则Routine对应图1中的阴影部分,Moving则是节点在阴影之间移动。并有如下假设:

1)在一个时间周期内(如一个星期),每个节点能够记录下与其他节点的相遇次数Ci;

2)每个节点(以人为载体的移动设备)保存有自己最频繁往返的地点坐标L(x,y)、到达时间Tc和停留时间Ts;

3)每个节点可以通过GPS等渠道获取并记录下自己当前的位置坐标、与特点地点的距离D。

于是,以人为载体的机会网络可以描述为一个加权连通图G(V, E, W),用户组成节点集合V={v1,v2,…,vn},用户与用户之间的社会关系可以由节点之间的边集E={eij}来表示,边上的权值大小则反映了用户之间关系的紧密程度,用[0,1]之间的实数表示。关系越紧密权值越大,本文参照现实的社会关系,把权值设定为W={1,0.8,0.5,0.2,0},分别对应“亲密、频繁、一般、偶尔、没有”五种级别(具体实现可利用手机的分组通讯录)。

1.2 Moving状态下数据转发策略

机会网络中,节点绝大部分都是人类,现实生活中用户大多具有“自私”倾向[11],不太愿意与陌生人合作,而且目前也确实存在许多广告、垃圾短信,因此即使一个邻居节点有着较高的目的地匹配率和较少的网络跳数,但其节点信任级别却很低,那么该节点很可能拒绝转发而将信息从缓存中直接删除。在这种情况下,该节点实际上是作了一次无用的数据转发,不仅浪费了网络带宽,同时也增加了传输时延。因此,Moving状态下,数据转发的关键问题就是中继节点的选取。通常的做法是对目的地节点进行匹配,选取网络跳数最少的节点来进行转发。但考虑到上述情况,本文采用如下转发机制:

由目的地匹配率(Destination Matching Rate, DMR)、节点信任度(Node Trust Degree, NTD)和网络跳数(Network Hops, NH)构成三因素集:u={DMR,NTD, NH},计算各因素的权重值,使u的效用最大化,即:

$Μ a x i m i z e {E (u)} (2)$

各因素的效用函数表示为:

$u_{i j} = u (a_{i}, θ_{j}) (3)$

Subject to

ai∈{DMR,NTD,NH};i=1,…,3;j=1,2,…,J。

θj为相应因素所允许的状态,J为状态总数。

则期望效用函数为:

$E [u (a_{i}, θ)] = \sum_{j = 1}^{J} w_{k} u (a_{i}, θ_{j}) (4)$

式(4)中Wk满足下式:

$\sum_{i = 1}^{l} w_{k} = 1, w_{k} \in {0, 0.1, \dots, 0.9, 1}$ ;l=1,…,3。

在机会网络转发决策中,效用就是决策者对下一跳节点分析后的数量指标。上述问题可以映射为一个有界背包问题,而有界背包问题已经被证明是一个NP_C问题,其最优解不可能在多项式时间内精确计算出来,但可以转化为单因素效用函数的线性组合,通过单一的效用值进行决策。这样决策者对某一因素的偏好程度不受其他因素的影响,即采用下式(5)来近似计算:

E(u)=q1u1(DMR)+q2u2(NTD)+q3u3(NH) (5)

式(5)中u1(DMR)—目的地匹配率的效用函数;

u2(DTN)—节点信任度的效用函数;

u3(NH)—网络跳数的效用函数;

q1、q2、q3—3个效用函数的加权函数。

这三个加权函数反映了上述3个效用函数的相对重要性,且有q1+q2+q3=1。只要确定各效用函数的值和它们所占的权重,就可以计算出期望效用。

另外,为了简化实现中的计算,将中继节点与目的地的匹配率划分为两种情况:当该中继节点记录表中有目的地地址时,令DMR=1,否则DMR=0。同时用nh记录信息从源节点到当前节点所经历的跳数,则NH=1/nh;节点信任度设定为DTN={1,0.8,0.5,0.2,0},分别对应“亲密、频繁、一般、偶尔、没有”五种级别。

1.2.1 Moving状态数据转发流程

设节点vs携带消息Mi,中继节点集R={ },T=0;

Step 1 节点vs在相遇节点中选取DTN≥0.5的节点v1、v3、v4、v5,交换目的地地址记录数据,设置DMR的值;

Step 2 如果DMR=1,则将其加入中继节点集中,R={ v3、v5};

Step 3 如果card(R)>1(card(R) 表示集合R中元素的个数),则利用式(5)计算E(u),并令R={Maximize{E(u)}},然后转到Step 7 ;

Step 4 如果card(R)=1,则直接转到Step 7;

Step 5 如果card(R)=0,且T=0,则令T=1,并推迟一随机时间段后重新执行Step 1;

Step 6 在相遇节点中随机选取一个节点将消息Mi转发,结束;

Step 7 将消息Mi转发给R中的节点,结束。

1.3 Routine状态下数据转发策略

Routine状态表示节点在固定地点(如工作单位、学校或者商场等)内部进行范围不大的移动,节点移动速度较慢(一般为步行或者自行车),用户密度通常较大,如果采用诸如传染路由等洪泛(Flooding)方式进行传输,必定会造成资源消耗大、信道竞争、网络拥塞等问题。因此,本文在文献[11] 的基础上,将2.1节中的五种节点信任级别W={1,0.8,0.5,0.2,0}融入其中,用如下公式替换文献[10]中的Ci。

$c_{i} = 1 / 2 (C_{i} + W_{i}) (6)$

Ci表示每个节点i在过去一段时间t内所遇到的其他节点的个数,其值越大则中心性越强。但鉴于文献[10]所描述的“自私”倾向,将“信任级别”融入之后,能够在两者之间取得折衷,转发的几率会大很多。

2 仿真实验及分析

利用NS2[12]平台进行仿真实验,在2 000 m×1 500 m的矩形区域内,放置了300个节点,密集节点集中在四个区域,其他节点则稀疏分布在四个区域之间;节点运动速度分为两种:在密集区域内的节点平均运动速度设置为1.3 m/s,接近于人的平均步行速度;密集区域之间的速度设置为8.3 m/s,即接近于一般城市30 km/h的机动车速度。

由1.2节可知,能够被列为中继节点的相遇节点的DMR的值都被设置为“1”,则式(5)可以简化为:

$E (u) = q_{2} u_{2} (Ν Τ D) + q_{3} u_{3} (Ν Η) (7)$

式(7)中q2+q3=1。

这里采用“经验+实验验证”的方法来确定各效用函数所占的权重,通过对不同的权重组合进行仿真,比较后确定了如下的组合:q2=0.8,q3=0.2,也即节点信任度起决定性因素,而网络跳数只是对中继节点数量进行控制,避免局部连接数过多造成网络拥塞。

为了测试算法的性能,本文从消息交付率、网络开销、平均时延三个方面与其他类似算法Prophet[13]、RACS[10]、SARM[14]进行比较,所有测试结果取运行10次的平均值。

从图3(a)、(b)、(c)可以看出, Prophet在节点数目较小时,有较优的表现,但当节点数目迅速增加时,因缓存有限而造成大量丢包和重传,导致性能急剧下降;RACS由于采取了消息副本数限制的措施,在节点数目增大时,没有导致大量丢包、重传现象出现,但当节点数增加到一定程度时,虽然交付比率能够保持在比较好的水平,但由于没有考虑到节点的“自私”倾向[11],部分消息在接近目的节点时被丢弃,而不得不利用其他节点传送,从而造成延迟增大;SARM采用将消息复制到最可能到达的目的地节点,但对消息的副本数没有进行限制,所以也存在随着节点数量的增加,各种性能下降的情况。

图3(d)反映了各算法随着节点移动速度的增加,端到端延迟的情况。Prophet在节点移动速度较慢时(具体为0 m/s～4 m/s),延迟比较大,这是因为,在速度慢的区域,节点密度大,大量的丢包和重传导致了延迟较大;其他三种算法表现基本类似, SARM当节点速度变化较大时,根据当前速度计算的传输概率很快失效,所以SARM曲线在速度较快部分表现不稳定。理论上,节点移动速度的增加表明单位时间内将会遇到更多的节点,因此算法应该有较好的表现,然而当速度超过10 m/s后,可以看出所有算法的延迟都呈上升趋势,这说明了当有效链路还没有建立完成时(链路的建立需要一定的时间),某些节点就已经离开了有效通讯范围,从而导致了延迟加大的现象。

总体来说,HFM相对表现平稳,在消息交付率、网络开销、平均时延等方面都略优于其他三种算法。

3 结语

本文充分利用了人类在日常生活中的移动规律及人与人之间的关系模式,提出了一种针对机会网络的数据混合转发机制,该机制针对不同的网络环境,设计了不同的数据转发策略。实验结果表明,HFM机制在消息交付率、网络开销、平均时延等方面能够取得较好的平衡,因此其性能表现较优。

摘要：为了更好地解决机会网络中的数据转发问题,通过分析人类个体移动规律对机会网络数据转发的影响,提出了一种基于人类移动模式的混合转发机制。混合转发机制通过多因素集选取中继节点,在不同的节点运动状态下采取不同的数据转发策略,以提高数据转发效率。仿真实验表明,与现有的几种算法相比,混合转发机制有更高的数据传输成功率和更小的延迟。

减肥计划(转发) 篇4

一、适用人群

适用人群为女性。

二、减肥目标

本计划减肥目标为：两个月以内（60 天）坚持锻炼和控制饮食，减少体重10-20 斤，主要侧重减肥部位为大腿和肚子及臀部。

三、方法及特点

本计划减肥方法为：控制饮食（减少热量摄入）、全身有氧运动及局部加强型锻炼（加大体内热量消耗，消耗>摄入）、配合合理休息（每日体内负热量，需要按照生物钟规律作息）；本减肥计划的特点：不痛苦（过程不残酷还可以忍受）、考耐力（大运动量需要忍耐力，坚持一星期就不会有忍受不了的感觉了）、靠毅力（长达两个月的坚持和锻炼不是任何人都能够坚持的下来的，既然开始了就不要找理由停下来，没有理由）。

四、减肥计划

（一）饮食计划（控制饮食）

1、饮食计划的原则是：“早吃好、午吃饱、晚吃少（尽量不吃）”，“尽量少吃面食”。其中“晚吃少”是减肥的关键！这里有三点必须注意：一是必须

吃早饭。不吃早饭的人，容易发胖。因为经过一夜睡眠，身体有10 多个小时一直在消耗能量却没有进食，人体需要含丰富碳水化合物的早餐来重新补充、储藏能量，不吃早餐使人在午饭时出现强烈的空腹感和饥饿感，不知不觉吃下过多的食物，多余的能量就会在体内转化为脂肪；二是中午一定要吃饱。中午不吃饱，晚上必然饿，“晚吃少”就难以做到了；三是晚上一定要做到尽量尽量少吃或者不吃！如果非得要吃，喝一些清淡的面汤、米汤就可以，不要喝咸汤。面食容易被胃消化容易形成饥饿感，另外面食含糖量高热量大，减肥期间尽量少吃。

2、饮食计划

起床：7:00，醒来先喝一杯蜂蜜水（纯蜂蜜不要调和型的，不要太浓，大概300-500 毫升）

早餐：7:30-8:30，早餐以多吃点儿为原则，主要以大米、小米稀饭或者玉米糊糊为宜，水煮鸡蛋一

个，馒头适量，尽量少吃面条，不要太撑，八分饱足以。

午餐：:12:00-12:30，午餐以吃好点儿为原则，主食少吃面食，以米类为主，菜类少吃猪肉（肥肉不吃，可稍多吃点瘦肉）、牛肉类，多吃蔬菜和各种豆制品，吃饭前最好先喝点汤，因为喝了汤饭就会吃的少点儿，南方人为什么胖子少，就是因为他们吃饭先喝汤吃主食吃得少。八分饱足以。

晚餐：下午四点后尽量不要再吃东西了，如果真饿，在晚饭时候喝点稀饭，清汤之类的就可以了，不要喝咸汤，饿极了可以吃个苹果（要削皮，反季节水果表面全是保鲜蜡），晚上九点以后坚决不喝水。饮食注意事项：早餐必须吃、不能暴饮暴食、早餐午餐八分饱、白天及时补水（每天不少于1.5L）、晚上9 点以后不喝水、少吃面食、晚餐尽量不吃或者意思一下。拒绝一切零食、夜宵和甜的食物。通过以上的饮食节制，已经把你身体摄入的热量控制在了最低，但是又保证你身体不受伤害，营养不缺乏，这就为后面的健身锻炼计划打下了基础，因为你只要稍微运动就可以将每天摄取的热量消耗殆尽，如果运动量再大一些，是不是就要消耗体内脂肪储存的热量了呢？！所以下一步就是大运动量的锻炼和局部的针对性锻炼！

（二）健身计划（大运动量锻炼和针对性锻炼）

1、健身计划的原则是：分时段、全天候、大运动量中间穿插针对性锻炼。健身计划

大运动量锻炼分三个时段：

（1）上午吃完饭，其他事情结束后，大概9:00-10:30，跳绳，每次运动的时间尽量保持45-60 分钟之内。跳完要拍打腿部放松，重点拍打小腿，再压腿拉拉筋。不然小腿肚子会变大。

（2）中午午睡起床后进行针对性锻炼，主要集中在肚子、大腿等部位，局部锻炼主要有仰卧起坐（肚子减肥）、深蹲起和抬腿原地跑（大腿减肥），局部锻炼结束后跳绳或健身操10-20 分钟，锻炼时间大概15:00-16:30。

（3）晚上19:00 开始慢跑锻炼，慢跑锻炼时间40 分钟，中途不休息，慢跑加快走，直到大汗淋漓，跑步前1 小时喝水300-500ml，跑步后30 分钟喝水300ml 左右。晚上21:00 以后不喝水，不运动，好好休息，10:30 前上床睡觉。

每日健身计划表

（三）合理休息起床：7:00

午睡：12:45-15:00 晚上：10:30 前入睡

转发行为09-03

无线数据转发09-05

模拟转发器09-08