多速率移动传感网资源共享公平性研究

The project focuses on capacity sharing problems and studys its essential features and foundation theories from the perspective of mobile terminals in public service oriented, large scale multirate mobile sensor networks. .Specifically, by analysing the behaviour of mobile Sinks and WSNs and motivation of future application, we expect to build a comparatively complete and systematic research framework of collaborative optimized fairness sharing. In terms of optimization target, collaborative optimization solution is adopted to decouple the overall goal of capacity allocation as sub-goals in each protocol layer. Then further identify the appropriate fairness concept for each layer. In terms of control scheme, the overall goal of optimization is mapped to protocols and algorithms in each layer. Meanwhile, based on multi-objective optimization and cross layer strategies, this project aims to achieve technological breakthroughs and systematic outcomes in three aspects: control scheme in multirate WSNs, fair capacity sharing scheme and balance between fair sharing and network utility maximization. The key points are to resolve the relationship between fairness and network utility and to originate in the distributed heuristic algorithms..In order to support practical applications of mobile WSNs, the project intends to validate and optimize the research results in experimental networks and to achieve international level theoretical results. At least ten papers on SCI international journals and five national invention patents are expected.

本课题以面向公共服务的大规模多速率移动传感网作为研究背景，以资源分配为主线，研究资源共享公平性的本质属性和应用基础理论问题。.基于多速率移动传感网网络行为分析和以满足未来应用需求为出发点，本课题首次提出系统性的传感网公平性协同优化技术体系：在优化目标上，采用协同优化的思想，将资源公平共享的优化总目标解耦为各个协议子层的优化子目标，进一步确定各层公平性研究方法；在控制机制上，将资源公平共享问题映射为协议栈分层算法实现。同时，基于多目标优化和跨层优化技术，本课题将在多速率传感网控制机制、资源共享公平性分配机制、公平资源分配与最大化网络利用率多目标均衡等三个方面实现技术突破，形成系统性成果。.本课题拟将研究成果在试验网络进行验证与优化，发表SCI国际期刊论文10篇以上，申请国家发明专利5项，完成一批达到或者接近国际先进水平的理论成果，为推动移动传感网的实际应用提供理论支撑。

本课题在北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室多年从事无线传感网性能优化与服务质量研究的基础上，以面向公共服务的大规模移动传感网作为研究背景，从应用实践中凝练研究内容，力求源头创新，建立起资源共享公平性管理体系。.本课题通过剥离传感网不同应用场景的非本质差异，以移动Sink行为特性为切入点，探索资源共享公平性的本质属性和移动传感网业务部署等应用基础问题，建立适合大规模可扩展的多速率移动传感网资源共享公平性协同优化技术体系，重点针对多目标优化和跨层优化技术，在多速率传感网控制机制、资源共享公平性分配机制、公平资源分配与最大化网络利用率多目标均衡等三个方面实现技术突破，实现其中的关键算法和协议优化，并分别在仿真环境和运营商测试网进行验证，为移动传感网的实际应用推广提供理论支撑。.与此同时，智能移动终端技术的发展也呈现出明显的多样化、智能化、多模化趋势。这种网络结构对移动内容的需求和流量的快速增长，导致传统传感网的定义发生泛化。为此，本课题在网络形式上，将研究内容扩展至车联网领域；在感知内容丰富度上，将研究内容扩展至社会化视频分析；并针对未来网络技术发展，在体系结构上，将研究内容扩展至以信息为中心的网络（Information Centric Network）进行研究，探索传感网数据获取和数据流特征的信息属性，建立异构传感网信息分发体系，以构建泛在感知交互、异构网络融合、动态服务适配的传感网系统为目标，深入研究了节点和网络的群组性、移动性和社会性等特点，取得较好研究成果。.本课题共申请并获得国家发明专利5项，发表SCI国际期刊6篇，国际知名会议9篇，其中《中国计算机学会推荐国际学术会议和期刊目录》中A类期刊论文TOC 1篇，A类国际会议Infocom 1篇，B类国际会议ICDCS， IWQoS等共5篇。特别值得一提的是，本课题成果《Decentralized Context Sharing in Vehicular Delay Tolerant Networks with Compressive Sensing》获得2016年度ICDCS最佳论文提名，《Multi-protocol query structure for SDN switch based on parallel bloom filter》获得在韩国釜山举办的2014 ICTC大会最佳论文。