基于廣播空間數據安全查詢方法

【摘要】索引提供了選擇性調優，為了節約電池，客戶需等待并調優到最佳索引段。在位置感知移動服務里（LAMSs），由于晚查詢響應可能包含過時的信息，重要的是要減少查詢響應時間。因此提出一個基于廣播空間查詢方案，處理方案旨在支持最鄰近查詢處理。分配方案中，廣播數據項按順序進行排序，基于其位置和客戶可以選擇性地調整到所需的數據項，而不需要一個索引段。由此產生的延遲和調優時間已經接近最優值，作為分析和仿真結果顯示。

【關鍵詞】移動計算；位置感知移動服務；無線數據廣播；最近鄰索引；P2P；客戶機

1引言

移動點對點（P2P）網絡是一種移動對象通過短程無線通信技術，使得空間數據共享在P2P系統中可以給用戶帶來巨大收益。例如，移動P2P的方法可以用來傳播一家餐廳或醫院在一定空間位置的信息。然而，當前未知感知服務嚴重依賴點對點通信， 在一個開放的復雜和分布式計算環境中，這使得它可以滿足用戶的需求。

此外， 當多用戶在相同時間請求相同的數據時， 需解決可伸縮性問題。因此，在無線連接中廣播是最佳的傳播信息方法， 對于批量數據傳輸保證了可伸縮性。在廣播環境中，由于服務器多次發送信息，這樣他們的客戶必須要發送一個顯式的請求。客戶端可以監控廣播信道和檢索數據到達廣播頻道，如果這個數據是正確的并且可迎合客戶的需求，那么這樣的一個計劃可以有效地利用無線帶寬理想的實現最大可伸縮性。在無線環境中對數據訪問的保護以及電池的功率和最小化的客戶等待時間是兩個關鍵需求。最近鄰（NN）查詢處理沒有索引段，提出了該方案的最佳訪問時間。移動客戶端可以使用系統識別他們的位置，如全球定位系統（GPS）。主要的缺點：客戶端可以執行查詢處理但沒有一個索引段。隨著高速無線網絡的出現和便攜式設備更新，基于移動客戶端位置的數據請求數量在不斷增加。因此，在LAMSs的發展中，面臨一些挑戰。如約束移動環境中，如何處理用戶的移動問題，因此，提出幾種技術來處理這個問題。

2空間數據傳播

利用一個基于廣播LAMSs方案，簡稱BBS。在BBS，服務器定期廣播ID和坐標的數據對象，給客戶端的數據發送不指定索引段。這些廣播數據對象根據數據對象的位置按順序排序后傳輸到相關客戶。在BBS中，由于廣播的數據對象服務器的順序是根據他們的位置服務器依次排序，而所需的數據對象在相關的索引段已確定，那么客戶機不再需要等待索引段。廣播的結構影響數據對象的分布，因為索引廣播與數據不同步，整個廣播周期長度得以最小化，BBS從而提供了最快的訪問時間。一個簡單的順序廣播可以通過線性化的二維坐標，生成兩種不同的方式：臥式廣播（HB）和垂直廣播（VB）。一方面，在HB中服務器廣播極度依賴數據的水平排列順序，即從最左邊到最右邊的坐標；另一方面，在VB中服務器廣播數據極度依賴數據的垂直順序，即從底部坐標到頂部坐標。在本次項目中，假設了服務器廣播數據對象使用HB進行研究。

3Hilbert曲線

為了使線性廣播的對象在一個多維空間里，提出基于希爾伯特（Hilbert）曲線的線性索引結構。為保證每個點原來的空間有一個不同的值，希爾伯特曲線需要分配一個足夠的比特數來表示索引值。如果k為比特位，在目標m維空間中的第i維坐標，那么共有比特位需要分配到坐標中，并進行的轉換預期時間是0（n2）。此外， 因為它處理查詢之前，客戶端必須識別Hilbert曲線值，所以執行Hilbert曲線的k-NN查詢處理，至少需要2個以上的查詢時段。

4優化廣播查詢時間

數據廣播與索引結構是無線移動環境中一種有效的數據發布方式。當關聯空間數據占據可用的信息通道，這種方法可使移動客戶收聽到一個連續廣播頻道，從而最大限度地減少功率消耗。因此，必須保證廣播頻道交錯指數信息和數據的準確，以提高能源效率。假設N是數據對象，C是所需的下載時間，以這兩個數據為限定因素，對一維空間參數進行優化。數據組織方案的關鍵是尋求在二維空間的最優延遲和優化時間。為了交錯數據和無線廣播信道中的索引數據，考慮了訪問選擇、調優選擇、（1，m）索引三種方案，如圖1所示。第一種方案訪問選擇，此技術提供了最佳的訪問時間和較長調優時間。數據項的廣播沒有獲取到索引段，則選擇等待延遲。此方案的優點是整個廣播地址的大小達到最小值，客戶可以簡便地收聽廣播頻道和過濾所有的數據，直到下載所需的記錄 ，如圖1a所示。因此整個廣播地址的大小最小化，AT平均值+C，得到平均值TT的最大值，等價+C。

第二種方案調優選擇，此技術提供了最佳的調優時間。服務器廣播把每一個廣播地址編入索引段。在開始下一個廣播地址獲取索引前，一個客戶端需要將所有記錄與屬性值K調到廣播頻道，然后索引指針指向第一個記錄要求的屬性值，如圖1b所示。在這種情況下，平均TT是1+L+C，l是大多層次索引樹的級別數，探測器值等于，廣播器值等于+C。延遲時間是和+C的總和。第三種方案（1，m）索引，廣播索引是一個單一循環廣播的m倍，廣播索引是廣播周期值。為了減少調優時間，每個索引段和數據包含一個指針，指向下一個指數的根結點。在三個方案選擇中，調優選擇和（1，m）索引性，通過多路復用數據項在廣播技術，選擇性優化完成一個索引。在省電模式下，客戶只需操作所需的探測地址的索引和下載所需的數據項，消耗所支出的等待時間，如圖1c所示。

5位置感知移動服務技術

服務系統提出兩個算法：智能監測算法（IMA）和組監測算法（GMA），算法中可以處理任意對象和查詢移動模式。IMA監視每一個P2P系統的設計。在查詢空間， P2P中R-樹可有效的修改層次結構且完全為分布式結構，關鍵是支持NN查詢在度量數據集的執行。

6結束語

在處理方案中，客戶端可以執行NN查詢處理而無需調整一個索引段。要求在各種環境進行了調查計劃的數據的分布的變量，如對象、客戶端的平均速度的大小、服務區等。實驗結果表明，利用空間數據廣播技術不僅能量消耗明顯降低，而且客戶無需等待索引段。在本文中，服務器可以識別空間數據廣播的內容類型；然后客戶端可從取得的內容類型，廣播信道和選擇性地調整此內容納入廣播信道；最后，客戶端被喚醒時即可得到所需類型的數據。在今后的工作中，計劃擴大這項研究中所考慮每個數據項的內容描述的語義。此外，進一步擴大研究方向，即多維空間的二維空間查詢處理查詢處理。總的來說，文中提出的創新點既有充分的理論依據，也有實時控制結果的支撐，有一定的研究意義和潛在的應用價值。

參考文獻

[1] 趙志鋒，鄭少仁. Ad hoc網絡體系結構研究. 電信科學， 2001，5（1）： 14-17.

[2] 王卓琳， 李浩君. 移動Ad Hoc網絡中的ZRP. 無線電通信技術， 2005， 31（3）：8-10.

[3]Y. C. Hu and D. B. Johnson， Implicit source routes for on-demand ad hoc network routing， Proceedings of the MobiHoc01 In Computing， Long Beach， California， 2000. 1-10.

作者簡介：

陳寶玉（1984-），女，湖南永州人，本科，助理講師；主要研究方向和關注領域：數據通信。

【摘要】索引提供了選擇性調優，為了節約電池，客戶需等待并調優到最佳索引段。在位置感知移動服務里（LAMSs），由于晚查詢響應可能包含過時的信息，重要的是要減少查詢響應時間。因此提出一個基于廣播空間查詢方案，處理方案旨在支持最鄰近查詢處理。分配方案中，廣播數據項按順序進行排序，基于其位置和客戶可以選擇性地調整到所需的數據項，而不需要一個索引段。由此產生的延遲和調優時間已經接近最優值，作為分析和仿真結果顯示。

【關鍵詞】移動計算；位置感知移動服務；無線數據廣播；最近鄰索引；P2P；客戶機

1引言

移動點對點（P2P）網絡是一種移動對象通過短程無線通信技術，使得空間數據共享在P2P系統中可以給用戶帶來巨大收益。例如，移動P2P的方法可以用來傳播一家餐廳或醫院在一定空間位置的信息。然而，當前未知感知服務嚴重依賴點對點通信， 在一個開放的復雜和分布式計算環境中，這使得它可以滿足用戶的需求。

此外， 當多用戶在相同時間請求相同的數據時， 需解決可伸縮性問題。因此，在無線連接中廣播是最佳的傳播信息方法， 對于批量數據傳輸保證了可伸縮性。在廣播環境中，由于服務器多次發送信息，這樣他們的客戶必須要發送一個顯式的請求。客戶端可以監控廣播信道和檢索數據到達廣播頻道，如果這個數據是正確的并且可迎合客戶的需求，那么這樣的一個計劃可以有效地利用無線帶寬理想的實現最大可伸縮性。在無線環境中對數據訪問的保護以及電池的功率和最小化的客戶等待時間是兩個關鍵需求。最近鄰（NN）查詢處理沒有索引段，提出了該方案的最佳訪問時間。移動客戶端可以使用系統識別他們的位置，如全球定位系統（GPS）。主要的缺點：客戶端可以執行查詢處理但沒有一個索引段。隨著高速無線網絡的出現和便攜式設備更新，基于移動客戶端位置的數據請求數量在不斷增加。因此，在LAMSs的發展中，面臨一些挑戰。如約束移動環境中，如何處理用戶的移動問題，因此，提出幾種技術來處理這個問題。

2空間數據傳播

利用一個基于廣播LAMSs方案，簡稱BBS。在BBS，服務器定期廣播ID和坐標的數據對象，給客戶端的數據發送不指定索引段。這些廣播數據對象根據數據對象的位置按順序排序后傳輸到相關客戶。在BBS中，由于廣播的數據對象服務器的順序是根據他們的位置服務器依次排序，而所需的數據對象在相關的索引段已確定，那么客戶機不再需要等待索引段。廣播的結構影響數據對象的分布，因為索引廣播與數據不同步，整個廣播周期長度得以最小化，BBS從而提供了最快的訪問時間。一個簡單的順序廣播可以通過線性化的二維坐標，生成兩種不同的方式：臥式廣播（HB）和垂直廣播（VB）。一方面，在HB中服務器廣播極度依賴數據的水平排列順序，即從最左邊到最右邊的坐標；另一方面，在VB中服務器廣播數據極度依賴數據的垂直順序，即從底部坐標到頂部坐標。在本次項目中，假設了服務器廣播數據對象使用HB進行研究。

3Hilbert曲線

為了使線性廣播的對象在一個多維空間里，提出基于希爾伯特（Hilbert）曲線的線性索引結構。為保證每個點原來的空間有一個不同的值，希爾伯特曲線需要分配一個足夠的比特數來表示索引值。如果k為比特位，在目標m維空間中的第i維坐標，那么共有比特位需要分配到坐標中，并進行的轉換預期時間是0（n2）。此外， 因為它處理查詢之前，客戶端必須識別Hilbert曲線值，所以執行Hilbert曲線的k-NN查詢處理，至少需要2個以上的查詢時段。

4優化廣播查詢時間

數據廣播與索引結構是無線移動環境中一種有效的數據發布方式。當關聯空間數據占據可用的信息通道，這種方法可使移動客戶收聽到一個連續廣播頻道，從而最大限度地減少功率消耗。因此，必須保證廣播頻道交錯指數信息和數據的準確，以提高能源效率。假設N是數據對象，C是所需的下載時間，以這兩個數據為限定因素，對一維空間參數進行優化。數據組織方案的關鍵是尋求在二維空間的最優延遲和優化時間。為了交錯數據和無線廣播信道中的索引數據，考慮了訪問選擇、調優選擇、（1，m）索引三種方案，如圖1所示。第一種方案訪問選擇，此技術提供了最佳的訪問時間和較長調優時間。數據項的廣播沒有獲取到索引段，則選擇等待延遲。此方案的優點是整個廣播地址的大小達到最小值，客戶可以簡便地收聽廣播頻道和過濾所有的數據，直到下載所需的記錄 ，如圖1a所示。因此整個廣播地址的大小最小化，AT平均值+C，得到平均值TT的最大值，等價+C。

第二種方案調優選擇，此技術提供了最佳的調優時間。服務器廣播把每一個廣播地址編入索引段。在開始下一個廣播地址獲取索引前，一個客戶端需要將所有記錄與屬性值K調到廣播頻道，然后索引指針指向第一個記錄要求的屬性值，如圖1b所示。在這種情況下，平均TT是1+L+C，l是大多層次索引樹的級別數，探測器值等于，廣播器值等于+C。延遲時間是和+C的總和。第三種方案（1，m）索引，廣播索引是一個單一循環廣播的m倍，廣播索引是廣播周期值。為了減少調優時間，每個索引段和數據包含一個指針，指向下一個指數的根結點。在三個方案選擇中，調優選擇和（1，m）索引性，通過多路復用數據項在廣播技術，選擇性優化完成一個索引。在省電模式下，客戶只需操作所需的探測地址的索引和下載所需的數據項，消耗所支出的等待時間，如圖1c所示。

5位置感知移動服務技術

服務系統提出兩個算法：智能監測算法（IMA）和組監測算法（GMA），算法中可以處理任意對象和查詢移動模式。IMA監視每一個P2P系統的設計。在查詢空間， P2P中R-樹可有效的修改層次結構且完全為分布式結構，關鍵是支持NN查詢在度量數據集的執行。

6結束語

在處理方案中，客戶端可以執行NN查詢處理而無需調整一個索引段。要求在各種環境進行了調查計劃的數據的分布的變量，如對象、客戶端的平均速度的大小、服務區等。實驗結果表明，利用空間數據廣播技術不僅能量消耗明顯降低，而且客戶無需等待索引段。在本文中，服務器可以識別空間數據廣播的內容類型；然后客戶端可從取得的內容類型，廣播信道和選擇性地調整此內容納入廣播信道；最后，客戶端被喚醒時即可得到所需類型的數據。在今后的工作中，計劃擴大這項研究中所考慮每個數據項的內容描述的語義。此外，進一步擴大研究方向，即多維空間的二維空間查詢處理查詢處理。總的來說，文中提出的創新點既有充分的理論依據，也有實時控制結果的支撐，有一定的研究意義和潛在的應用價值。

參考文獻

[1] 趙志鋒，鄭少仁. Ad hoc網絡體系結構研究. 電信科學， 2001，5（1）： 14-17.

[2] 王卓琳， 李浩君. 移動Ad Hoc網絡中的ZRP. 無線電通信技術， 2005， 31（3）：8-10.

[3]Y. C. Hu and D. B. Johnson， Implicit source routes for on-demand ad hoc network routing， Proceedings of the MobiHoc01 In Computing， Long Beach， California， 2000. 1-10.

作者簡介：

陳寶玉（1984-），女，湖南永州人，本科，助理講師；主要研究方向和關注領域：數據通信。

【摘要】索引提供了選擇性調優，為了節約電池，客戶需等待并調優到最佳索引段。在位置感知移動服務里（LAMSs），由于晚查詢響應可能包含過時的信息，重要的是要減少查詢響應時間。因此提出一個基于廣播空間查詢方案，處理方案旨在支持最鄰近查詢處理。分配方案中，廣播數據項按順序進行排序，基于其位置和客戶可以選擇性地調整到所需的數據項，而不需要一個索引段。由此產生的延遲和調優時間已經接近最優值，作為分析和仿真結果顯示。

【關鍵詞】移動計算；位置感知移動服務；無線數據廣播；最近鄰索引；P2P；客戶機

1引言

移動點對點（P2P）網絡是一種移動對象通過短程無線通信技術，使得空間數據共享在P2P系統中可以給用戶帶來巨大收益。例如，移動P2P的方法可以用來傳播一家餐廳或醫院在一定空間位置的信息。然而，當前未知感知服務嚴重依賴點對點通信， 在一個開放的復雜和分布式計算環境中，這使得它可以滿足用戶的需求。

此外， 當多用戶在相同時間請求相同的數據時， 需解決可伸縮性問題。因此，在無線連接中廣播是最佳的傳播信息方法， 對于批量數據傳輸保證了可伸縮性。在廣播環境中，由于服務器多次發送信息，這樣他們的客戶必須要發送一個顯式的請求。客戶端可以監控廣播信道和檢索數據到達廣播頻道，如果這個數據是正確的并且可迎合客戶的需求，那么這樣的一個計劃可以有效地利用無線帶寬理想的實現最大可伸縮性。在無線環境中對數據訪問的保護以及電池的功率和最小化的客戶等待時間是兩個關鍵需求。最近鄰（NN）查詢處理沒有索引段，提出了該方案的最佳訪問時間。移動客戶端可以使用系統識別他們的位置，如全球定位系統（GPS）。主要的缺點：客戶端可以執行查詢處理但沒有一個索引段。隨著高速無線網絡的出現和便攜式設備更新，基于移動客戶端位置的數據請求數量在不斷增加。因此，在LAMSs的發展中，面臨一些挑戰。如約束移動環境中，如何處理用戶的移動問題，因此，提出幾種技術來處理這個問題。

2空間數據傳播

利用一個基于廣播LAMSs方案，簡稱BBS。在BBS，服務器定期廣播ID和坐標的數據對象，給客戶端的數據發送不指定索引段。這些廣播數據對象根據數據對象的位置按順序排序后傳輸到相關客戶。在BBS中，由于廣播的數據對象服務器的順序是根據他們的位置服務器依次排序，而所需的數據對象在相關的索引段已確定，那么客戶機不再需要等待索引段。廣播的結構影響數據對象的分布，因為索引廣播與數據不同步，整個廣播周期長度得以最小化，BBS從而提供了最快的訪問時間。一個簡單的順序廣播可以通過線性化的二維坐標，生成兩種不同的方式：臥式廣播（HB）和垂直廣播（VB）。一方面，在HB中服務器廣播極度依賴數據的水平排列順序，即從最左邊到最右邊的坐標；另一方面，在VB中服務器廣播數據極度依賴數據的垂直順序，即從底部坐標到頂部坐標。在本次項目中，假設了服務器廣播數據對象使用HB進行研究。

3Hilbert曲線

為了使線性廣播的對象在一個多維空間里，提出基于希爾伯特（Hilbert）曲線的線性索引結構。為保證每個點原來的空間有一個不同的值，希爾伯特曲線需要分配一個足夠的比特數來表示索引值。如果k為比特位，在目標m維空間中的第i維坐標，那么共有比特位需要分配到坐標中，并進行的轉換預期時間是0（n2）。此外， 因為它處理查詢之前，客戶端必須識別Hilbert曲線值，所以執行Hilbert曲線的k-NN查詢處理，至少需要2個以上的查詢時段。

4優化廣播查詢時間

數據廣播與索引結構是無線移動環境中一種有效的數據發布方式。當關聯空間數據占據可用的信息通道，這種方法可使移動客戶收聽到一個連續廣播頻道，從而最大限度地減少功率消耗。因此，必須保證廣播頻道交錯指數信息和數據的準確，以提高能源效率。假設N是數據對象，C是所需的下載時間，以這兩個數據為限定因素，對一維空間參數進行優化。數據組織方案的關鍵是尋求在二維空間的最優延遲和優化時間。為了交錯數據和無線廣播信道中的索引數據，考慮了訪問選擇、調優選擇、（1，m）索引三種方案，如圖1所示。第一種方案訪問選擇，此技術提供了最佳的訪問時間和較長調優時間。數據項的廣播沒有獲取到索引段，則選擇等待延遲。此方案的優點是整個廣播地址的大小達到最小值，客戶可以簡便地收聽廣播頻道和過濾所有的數據，直到下載所需的記錄 ，如圖1a所示。因此整個廣播地址的大小最小化，AT平均值+C，得到平均值TT的最大值，等價+C。

第二種方案調優選擇，此技術提供了最佳的調優時間。服務器廣播把每一個廣播地址編入索引段。在開始下一個廣播地址獲取索引前，一個客戶端需要將所有記錄與屬性值K調到廣播頻道，然后索引指針指向第一個記錄要求的屬性值，如圖1b所示。在這種情況下，平均TT是1+L+C，l是大多層次索引樹的級別數，探測器值等于，廣播器值等于+C。延遲時間是和+C的總和。第三種方案（1，m）索引，廣播索引是一個單一循環廣播的m倍，廣播索引是廣播周期值。為了減少調優時間，每個索引段和數據包含一個指針，指向下一個指數的根結點。在三個方案選擇中，調優選擇和（1，m）索引性，通過多路復用數據項在廣播技術，選擇性優化完成一個索引。在省電模式下，客戶只需操作所需的探測地址的索引和下載所需的數據項，消耗所支出的等待時間，如圖1c所示。

5位置感知移動服務技術

服務系統提出兩個算法：智能監測算法（IMA）和組監測算法（GMA），算法中可以處理任意對象和查詢移動模式。IMA監視每一個P2P系統的設計。在查詢空間， P2P中R-樹可有效的修改層次結構且完全為分布式結構，關鍵是支持NN查詢在度量數據集的執行。

6結束語

在處理方案中，客戶端可以執行NN查詢處理而無需調整一個索引段。要求在各種環境進行了調查計劃的數據的分布的變量，如對象、客戶端的平均速度的大小、服務區等。實驗結果表明，利用空間數據廣播技術不僅能量消耗明顯降低，而且客戶無需等待索引段。在本文中，服務器可以識別空間數據廣播的內容類型；然后客戶端可從取得的內容類型，廣播信道和選擇性地調整此內容納入廣播信道；最后，客戶端被喚醒時即可得到所需類型的數據。在今后的工作中，計劃擴大這項研究中所考慮每個數據項的內容描述的語義。此外，進一步擴大研究方向，即多維空間的二維空間查詢處理查詢處理。總的來說，文中提出的創新點既有充分的理論依據，也有實時控制結果的支撐，有一定的研究意義和潛在的應用價值。

參考文獻

[1] 趙志鋒，鄭少仁. Ad hoc網絡體系結構研究. 電信科學， 2001，5（1）： 14-17.

[2] 王卓琳， 李浩君. 移動Ad Hoc網絡中的ZRP. 無線電通信技術， 2005， 31（3）：8-10.

[3]Y. C. Hu and D. B. Johnson， Implicit source routes for on-demand ad hoc network routing， Proceedings of the MobiHoc01 In Computing， Long Beach， California， 2000. 1-10.

作者簡介：

陳寶玉（1984-），女，湖南永州人，本科，助理講師；主要研究方向和關注領域：數據通信。