基于OPNET的二叉树路由查找算法的设计与实现

路由器是构成因特网的中间节点,其转发性能决定了因特网的整体性能.IP查表算法的优劣直接影响了当前和未来因特网网络的整体性能.深入研究了二叉树路由查找算法,并在OPNET上对其进行了设计实现,从路由查询次数,单次查询所需时间,路由表队列长度等方面给出了性能分析     

校园网多径混合路由算法

针对目前校园网路由算法中最小生成树的计算和最短路径的生成存在速度慢和效率低的问题,提出了一种多径混合路由算法.结合了静态路由算法和动态路由算法的优点,减少了计算最短路径树时的总执行时间,当网络中链路有新的权重变化时,它使用多径信息来创建最短路径树,并且能够根据网络中链路权重变化的位置来决定使用静态路由算法或者是动态路由算法.与现有的迪杰斯特拉(Dijkstra)算法、动态Dijkstra算法和混合最短路径树算法进行了对比实验,结果表明多径混合路由算法降低了最小生成树的计算时间.在校园网中使用多径混合路由算法可以加快了网络路由的收敛,提高了网络的性能.     

并行多流水绿色路由查找架构和算法

现有路由器体系在性能、复杂性和节能等方面存在诸多难以克服的问题.随着网络规模的扩展,如何实现低功耗大容量路由查找是绿色高性能路由器设计面临的重大挑战.提出一种FIB多级映射的并行多流水路由查找架构,建立了FIB多级映射路由查找架构的功耗模型,基于FIB多级映射路由查找架构提出了路由表动态映射算法.设计了一种绿色路由查找步长优化算法.真实网络路由表实验结果表明,这种算法可以降低30%的路由查找功耗.     

基于Linux系统的LEO卫星动态路由协议研究与实现

基于虚拟拓扑算法思想,提出了一种基于网络状态的低轨（LEO）卫星动态路由协议.通过预测卫星周期运动来划分快照,按照每个快照内的拓扑预计算路由.根据卫星节点的实时状态动态调整网络拓扑并重计算路由,以提高卫星网络的应急能力,增强网络的抗毁性.除在NS3仿真平台验证协议正确性之外,主要在Linux系统实现了该路由协议,针对划分的4个模块在实现功能时的难点提出了解决方案.在Linux系统中对实现的协议进行功能测试和性能测试,验证了协议的路由功能.与传统的基于虚拟拓扑算法相比,该协议在时延、丢包率和吞吐量性能上有所提升.     

一种基于多跳Ad Hoc网络的路由协议的设计与实现

Ad Hoc网络是一组具有路由和转发功能的移动节点组成的一个多跳的临时性自治系统,是一种无中心的无线网络,考虑到Ad Hoc网自身的特点,传统的路由协议（如RIP和OSPF）已不再适用。文中提出了一种基于多跳Ad Hoc网络的路由算法,采用完全路由表和优化路由表结合的方式和改进的拓扑更新过程,适应了网络拓扑结构的变化,减少了路由协议的开销。给出了该路由协议的模块划分和有限状态机图及协议的测试方法和结果。     

基于时间序列预测的延迟容忍网络路由算法

本文提出了一种基于时间序列预测的延迟容忍网络路由算法。该算法通过改进的加权移动平均时间序列预测方法,利用节点中不断积累的历史连接信息,预测链路的未来连接状态,并以保证消息最早到达目标节点为路由选择依据,构建节点内部的路由表信息。本文算法不要求节点有任何网络连接的先验知识,并且能够随着网络拓扑的变化调整消息的传输路径,克服了同类算法需要大量网络连接先验知识而导致路由算法实用性差的问题,提高了算法的适用性。仿真结果表明,本文算法与MED、MEED算法相比,在不同的网络带宽和节点缓存条件下具有更高的传输成功率和更低的平均传输延迟。     

一种基于K最短路径的QoS路由选择算法

针对多约束服务质量路由问题,提出了一种基于K最短路径路由选择算法QRBKP。该算法首先计算针对各约束度量参数的K最短路径,然后在所有的最短路径中选择满足多约束的QoS路由,其中最短路径数k根据各QoS约束自适应变化。基于此,本文提出了节点对之间的路由空间再分配技术和节点对内部的路由空间再分配技术,确保总的路由表空间不会超过设计路由空间。理论分析表明,QRBKP不仅能够解决加性度量参数受约束的QoS路由问题,而且能够解决加性与非加性度量参数混合受约束QoS路由问题。仿真结果表明:在求解QoS路由问题时,在相同的计算次数下,QRBKP算法比同类算法具有更高的路由计算成功率。     

基于星座的卫星网络路由控制研究

为实现卫星网络的互联互通,需对卫星网络进行有效、合理和可靠的路由控制。从卫星网络的高度动态特性出发,考虑到卫星网络的周期性和可预见性等特点,基于卫星星座对路由选择和路由重构进行了详细地阐述。重点分析了卫星网络的路由选择,提出了适合于卫星网络的基于路由服务器的自适应备份路由方案。节点可查询存储在本地的由路由服务器预先计算的路由表,独立地进行选路。另外,路由重构可解决链路短时或长时失效带来的选路失败问题。     

基于定位辅助按需拓扑维护的超宽带自组网路由算法

提出了一种基于定位辅助按需拓扑维护的超宽带自组网路由算法,该算法利用超宽带技术精确定位信息所获得的网络拓扑信息和路由信息进行分组转发,路由维护阶段在定位信息辅助下采用按需方式进行断链路由的修复和拓扑维护,通过基于位置信息的按需路由发现和限制路由查找范围,以及定位信息和网络拓扑信息的及时更新,在降低协议开销的同时保证了算法的有效性。仿真表明,该算法在分组丢失率、平均端到端时延和路由附加开销等方面具有良好性能,其优良的分布式控制特征能适应超宽带自组网的动态环境。     

Ad Hoc网络Q学习稳定蚁群路由算法

针对Ad Hoc网络路由协议存在的对动态拓扑适应性差和链路不稳定问题,提出了一种Q学习稳定蚁群路由算法(SACRQ),该算法综合了蚁群优化和Q学习算法的思想,将信息素映射为Q学习算法的Q值,增强节点对动态环境的学习能力．在路由选择方面,使用自适应伪随机比率选择下一跳节点,避免算法陷入局部最优或是停滞;提出了新的链路稳定度来衡量链路的鲁棒性,结合鲁棒性和信息素强度两种因素选择下一跳链路．该算法增加了链路的鲁棒性,对Ad Hoc网络动态拓扑适应性强．仿真结果表明,SACRQ的路由发现数量、平均端对端延迟、冲突数量和每次路由发现吞吐量4种指标均优于ARA和AODV．     

一种面向2D-Mesh拓扑结构的片上网络容错路由算法设计与分析

介绍了片上网络的拓扑结构和路由算法和故障模型,提出了一种适用于NoC 2D-Mesh结构的容错性路由算法,可以根据邻居节点的状态动态的选择路由。通过仿真证明了在均匀随机流量模式下,相对于XY路由算法,使用该算法吞吐量更高,平均端到端时延更小。     

基于度约束最小生成树的域间路由恢复算法

低速拒绝服务攻击对于域间路由系统造成威胁,已有失效恢复算法未能有效解决恢复拓扑计算的时间复杂度高和节点聚合控制等问题,为此,提出一种基于度约束最小生成树的失效恢复算法.通过设计基础迁移子算法和复杂迁移子算法,在满足度约束的条件下根据遭袭路由系统生存拓扑构建新的恢复拓扑,并针对上述两类迁移子算法,分别提出关键点选择子算法,用于判定和计算迁移过程所需的关键节点.理论分析和仿真实验结果证明,该算法生成的恢复拓扑在有效控制节点度的同时,具有较优的性能.     

Ad hoc网络稳定的蚁群多路由算法

针对Ad hoc网络路由协议中存在的路由老化和对拓扑变化适应性差的问题,提出了一种基于稳定拓扑和蚁群优化的多路由算法(SAMR),路径质量由路径的拓扑稳定度和时延来度量,并映射为蚁群信息素,利用蚁群优化进行路由的动态更新和维护,以避免路由老化。仿真表明,在动态环境下SAMR相比AODV能提高网络的吞吐量、降低传输时延。     

一种直连网络智能路由算法

基于生物智能提出一种适合直连网络的智能路由算法．该算法使用前向代理来收集当前结点到源结点的估计旅行时间,并以此更新结点路由信息．算法采用一个考虑多种时延(如发送时延、传播时延及等待时延等)的模型来计算前向代理携带的旅行时间,同时考虑路由表中的历史路由信息和当前的链路状态,因而路由决策更加正确．在基于虚切通交换的k-ary n-cube网络中对算法性能进行了仿真,与传统的路由算法(如维序算法、Duato算法及GAL算法等)相比,在不同的流量模式下这种直连网络的智能路由算法都取得较低的时延和较高的吞吐量．     

一种基于OPNET的NoC路由算法设计

针对片上网络(NoC)确定性路由算法在高负载情况下性能下降过快、自适应路由算法逻辑复杂度高及资源开销大等问题,提出了一种适用于2D-Mesh拓扑结构的路由算法DARA。在通过最短路径满足延时约束的基础上,对易形成网络热点的中间区域节点采用动态的路由方式,对网络边缘节点采用基于Turn Model模型的确定性路由方式。实验首先通过OPNET仿真平台,对一个5×5的2D-Mesh拓扑结构的NoC分层建模;然后分别在均匀模式和热点模式下对该算法进行了仿真验证,并获得端到端的平均延时和吞吐量。实验结果表明,与通常的XY路由算法及自适应DyXY路由算法相比,在热点模式下DARA路由算法具有更好的网络性能。     

自组网中基于定位信息的多径路由算法

针对移动自组网中,网络节点的移动性和拓扑结构的易变性,提出了一种基于位置信息的节点不相交多路径路由算法(GNDMR).该算法利用网格中节点的地理信息,选择稳定的节点不相交多路径路由,有效减少了路由发现泛洪的频率和网络开销,并对该算法基于相似性因子进行了优化(GNDMR-OP),同时通过选择与最短路径相似的不相交路径的优化方法,在增加路径可靠性的同时也减少了分组传输的端到端时延.仿真结果表明,该算法采用的节点不相交路由有着良好的可靠性,GNDMR和GNDIVIR-OP的性能超过了单路径路由协议(AODV)和节点不相交多路径路由协议(NDMR).     

Bellman-Ford算法的改进研究

针对传统距离矢量路由(Bellman-Ford)算法,将多约束路由问题简化,并改进路由问题的限制条件,提出了改进的Bellman-Ford算法,应用于基于集中式控制路由协议网络模型。仿真结果表明,采用改进算法的网络路由计算时间随网络节点数有明显的改善,且网络阻塞率随路由请求数增加而下降。验证了改进算法比传统算法更加有效。     

基于邻接信任的路由安全评估

针对路由黑洞等路由攻击问题提出了融合邻接信息和信任信息的邻接信任概念,利用邻接信任有效抑制了中间节点在路由信息传递中的欺骗行为,并以此为基础建立了网络邻接信任评估模型。给出了该模型的数学描述和基于移动代理信息采集平台的实现方案,并设计了贪婪评估算法对模型中节点以及相邻节点间邻接路径的信任安全程度进行量化分析。与其他算法相比,本文提出的贪婪评估算法具有敏锐感知网络中的路由攻击行为的优势。仿真结果表明,评估产生的威胁警报和节点攻击概率不仅能够检测MANET网络中外部非法节点的路由攻击,而且能够感知网络内部具有合法身份节点的路由攻击行为,有效提高了MANET网络系统的安全性。     

具有能量补给的无线传感器网络能量感知路由算法

为适应新能源条件下无线传感器网络的能量补给特点,根据节点自身能量起伏变化和能量补给的速率等特点,提出了一种考虑能量补给因素的无线传感器网络能量感知路由算法——PHEA.PHEA将传感器节点从周围环境中获取能量的因素考虑进路由算法中,并使用信息融合D-S证据理论算法选择下一跳节点,使得能量消耗能够平均分配到整个网络中.仿真结果表明,算法改善了能量补给因素条件下无线传感器网络中的能量消耗的均衡特性,延长了网络的生命周期,与经典能量感知路由算法EA相比,PHEA的性能高50%左右。     

WDM网络路由计算中的平衡最短路算法

对波分复用(WDM,wavelength division multiplexing)网络中的波长路由分配问题进行了深入的研究,提出了路由预计算部分的平衡最短路(BSP,balanced shortest path)算法。这种算法可以在路由预计算的过程中考虑业务的均衡,而且时间复杂度较低。在不同的网络拓扑结构上对多种波长路由算法进行了仿真,仿真结果说明BSP可以有效地改善网络性能。