基于k跳回溯机制的服务切换路由重建算法

在当前几种常见的路由重建算法基础上,提出了一种基于k跳回溯机制的服务切换路由重建算法.根据移动终端的移动速度和网络的实际带宽情况动态选择位置更新信息的逆向回溯跳数k.本算法在位置更新信息的回溯过程中,寻找k跳范围内最优的路由重建公共点,使得呼叫节点经过该节点到达移动终端目标用户站的通信路由能够得到优化.同时,本算法要求接收到位置更新信息的中间节点以其到达目标用户站的最优通信路由转发接收到的数据包,降低服务切换过程中的数据包转发代价,使正在进行的网络服务能够在原用户站和目标用户站之间平滑地切换.     

基于最近社交圈的社交时延容忍网络路由策略

无稳定拓扑使时延容忍网络(delay tolerant networks,DTN)路由协议主要通过增加冗余数据包副本提高路由性能.社交网络是DTN的一种典型应用场景,但由于其网络规模相对较大,当网络负载高时,通常的DTN路由不能有效控制数据包副本的数量,从而产生大量丢包导致性能下降.借鉴MANET网络中利用分簇结构控制网络冗余路由数据包的思想,通过分析社交网络中节点的移动模型,定义了在社交关系的约束下,聚合移动规律相近的节点构成最近社交圈的节点簇组成策略.提出了一种基于该分簇结构的分为簇外喷射、簇间转发和簇内传染3个阶段的社交时延网络路由协议.实验证明,这种基于最近社交圈分簇结构的路由能有效地控制冗余数据包副本的产生,并在高网络负载的情况下仍然能够达到较好的性能.     

一种面向目标跟踪应用的传感器网络路由协议

移动目标跟踪应用在能量效率、可靠性、实时性和可扩展性等方面对传感器网络路由协议提出了较高要求。提出了一种基于目标跟踪应用的路由协议GGSR(Geographical Greedy and Stateless Routing,GGSR)。GGSR协议由两部分算法组成:sink节点到移动目标区域的查询数据包路由协议和目标区域到sink节点的汇聚数据包路由协议。GGSR是一种完全分布式的按需路由协议,动态建立和路径维护。节点只需要维护自身状态信息,具有较好的可扩展性。协议采取基于地理信息的贪婪转发策略,通过减少通信跳数,缩短了数据包路由的时延。协议以节点能量和距离的综合函数作为转发代价,同时考虑节点不同状态下的能耗,对不活动的节点及时休眠,使得协议具有较高的能量效率。协议采取下游节点转发确认机制提高了协议的可靠性。仿真实验表明,算法能够满足目标跟踪应用对传感器网络路由协议的性能要求。     

基于分层结构的Ad Hoc多播路由算法

根据Ad Hoc移动网络采用多级分层结构管理体系的特点,提出了一种Ad Hoc移动网络的多播路由算法。通过对移动自组网进行簇划分,形成由簇节点、簇桥节点和簇内节点构成的分簇网络结构,并且在由簇节点和簇桥节点形成的虚拟骨干网基础上,通过回路检测和冗余剪枝算法处理,最终得到一个能满足多播要求的多播树。仿真实验说明,该多播路由算法具有稳定的数据包发送率,减少了路由建立时间。     

基于多目标优化的WSN簇首选择算法

分簇思想可以很好的用于优化路由算法,现有的分簇算法簇首轮换选举大多数只是从簇首和基站之间距离、节点密集度、剩余能量、节点位置等指标来进行改进,没有考虑候选簇头距离各个簇首的平均距离。簇间转发数据包会消耗大量能量,是影响网络性能的一个重要因素。针对目前簇首轮换选举算法存在的不足,提出了一种综合考虑簇内和簇间两个优化目标的算法,此种算法本文简称为DEDS。建立了候选节点剩余能量、候选簇头节点距各个簇首节点平均距离等多目标概率模型作为簇首轮换选择依据。通过在NS2仿真平台上验证了该算法在时延、分组递交率、能耗、稳定性等网络性能优于其它分簇算法。     

基于κ跳回溯机制的服务切换路由重建算法

在当前几种常见的路由重建算法基础上，提出了一种基于κ跳回溯机制的服务切换路由重建算法．根据移动终端的移动速度和网络的实际带宽情况动态选择位置更新信息的逆向回溯跳数κ．本算法在位置更新信息的回溯过程中，寻找忌跳范围内最优的路由重建公共点，使得呼叫节点经过该节点到达移动终端目标用户站的通信路由能够得到优化．同时，本算法要求接收到位置更新信息的中间节点以其到达目标用户站的最优通信路由转发接收到的数据包，降低服务切换过程中的数据包转发代价，使正在进行的网络服务能够在原用户站和目标用户站之间平滑地切换．     

基于分簇结构的无线移动网络多播路由协议

移动自组网（MANET,Mobile Ad hoc Networks）是一种特殊的、应用前景广阔的新型移动无线网络。特有的网络特性使它在诸如灾难救助、战场、传感器网络、分布式计算等领域有着广泛的应用前景。结合在移动自组网络中应用最为广泛的分层结构——簇结构的特点,提出了一种基于簇结构的移动自组网多播波路由协议。协议通过对移动自组网进行簇划分,形成由簇头、簇间节点和簇内节点构成的分簇网络结构,并且在由簇头和簇间节点形成的虚拟骨干网基础上,对其进行回路检测和冗余剪枝算法处理,最终得到一个能满足多播要求的多播树,从而实现在移动自组网中的多播路由。通过对仿真实验结果的分析,该协议具有稳定的数据包发送率和较低的路由建立时间。     

移动无线传感网的移动感知路径选择算法

为解决稀疏网络环境下移动传感节点的区域全覆盖和数据传输问题,提出一种移动无线传感网的移动感知路径选择算法(MSPS)。在MSPS算法中,用数学公式表示邻居网格集合、区域覆盖率、数据传输时延、节点平均能耗等参数。采用机会路由算法进行数据传输,并建立能保证全覆盖监测区域且权衡数据传输时延、数据传输率和节点平均能耗的移动路径选择优化模型。提出到目标网格的路径寻找方法、初始染色体的确定方法和染色体适应度值计算方法。最终提出修正的多种群遗传算法求解优化模型,获得移动传感节点的最优移动方案。仿真结果表明:不管监测区域内是否存在障碍物,MSPS算法都能提高数据传输率,降低数据传输时延和节点丢弃的总数据量。在一定的条件下,MSPS算法比SGA、TCM_M、RAND_D和RAND算法更优。     

基于簇首移动的无线传感器网络路由算法

以往的无线传感器网络分簇算法中,簇首位置固定无法移动,缺乏针对网络实时变化的灵活性,在均衡网络节点能量消耗的问题上存在着缺陷。鉴于此,提出一种簇首移动的无线传感器网络路由算法（MCHCA）。MCHCA算法将簇首设置为移动节点,通过网络区域大小及节点传输半径确定合理的移动簇首数目;根据簇内成员的位置坐标和剩余能量的信息,确定簇首每轮所需移动到的最佳位置;移动簇首收集簇内成员的数据并将其融合,传递给Sink节点。仿真结果表明,该算法可以有效地均衡网络节点负载的能耗,提高了网络的生命周期。     

IGR:面向车载网的基于地理信息的数据传输协议

由于车辆的高速移动和拓扑的动态变化,基于地理信息的数据传输协议被广泛应用于车载网.然而,现存的多数协议在路由决定时并没有考虑链路的质量,导致数据包丢失率升高,增加了传输时延.为此,提出了新的基于地理信息的数据包传输协议(IGR).IGR协议在路由决策时充分考虑车辆的移动方向、位置和链路质量3项信息.其中,利用beacon接收率体现链路质量.将这3项信息融合成节点权值.源节点择优选择权值高的节点作为下一跳转发节点.与同类协议相比,提出的IGR协议具有低的传输时延和高的传输率.     

A Novel Gradient Boosted Energy Optimization Model (GBEOM) for MANET

Mobile Ad Hoc Network (MANET) is an infrastructure-less network that is comprised of a set of nodes that move randomly. In MANET, the overall performance is improved through multipath multicast routing to achieve the quality of service (quality of service). In this, different nodes are involved in the information data collection and transmission to the destination nodes in the network. The different nodes are combined and presented to achieve energy-efficient data transmission and classification of the nodes. The route identification and routing are established based on the data broadcast by the network nodes. In transmitting the data packet, evaluating the data delivery ratio is necessary to achieve optimal data transmission in the network. Furthermore, energy consumption and overhead are considered essential factors for the effective data transmission rate and better data delivery rate. In this paper, a Gradient-Based Energy Optimization model (GBEOM) for the route in MANET is proposed to achieve an improved data delivery rate. Initially, the Weighted Multi-objective Cluster-based Spider Monkey Load Balancing (WMC-SMLB) technique is utilized for obtaining energy efficiency and load balancing routing. The WMC algorithm is applied to perform an efficient node clustering process from the considered mobile nodes in MANET. Load balancing efficiency is improved with a higher data delivery ratio and minimum routing overhead based on the residual energy and bandwidth estimation. Next, the Gradient Boosted Multinomial ID3 Classification algorithm is applied to improve the performance of multipath multicast routing in MANET with minimal energy consumption and higher load balancing efficiency. The proposed GBEOM exhibits ∼4% improved performance in MANET routing.     

基于GPS的启发式Ad hoc路由算法研究*

为了使移动Ad hoc网络中的节点在寻找路径时能获得较高的可用性和更低的开销,提出了一个新的路由算法,应用全球定位系统（GPS）提供的信息作为启发式信息,节点使用不同的概率转发路由信息,从而大大减少网络维护路由信息的总量,算法选择一个或两个路径记录在本地路由表中以提高其鲁棒性,当遇到连接断开,采取修复机制创建新的路径以提高数据包传输的成功率。仿真结果表明,该算法取得了较好的数据包传输成功率与较低的通信延迟。     

一种MANET网络的位置辅助路由协议

Ad-Hoc网络（即MANET）由于节点的移动，导致路由频繁变化．基于位置辅助路由协议（LAR1），本文提出了一种带路径优化的增强LAR1协议（ELAR1）．节点通过在接收到的路由请求包中获取其携带的其它转发节点位置信息，提高发起路由请求时预知目的节点位置的几率，降低网络内路由广播包的数量．针对路由路径中可能存在非最短路由，利用位置信息对获得的路由进行路径优化．仿真结果表明，ELAR1比LAR1有较低的路由请求开销、较高的包投递率和较低的端到端延迟．     

一种基于逢低买入的频谱分配机制

为解决移动自组织网络(MANET)中网络拥塞导致的网络时延增大和吞吐量下降, 提出一种基于概率的负载均衡算法, 节点利用历史负载信息映射网络负载状态, 用概率算法进行路由准入, 从而完成负载均衡。基于历史状态的负载映射有效解决了分布式独立运算中存在的负载状态判断困难等问题, 概率算法能有效克服门限准入法则存在的模糊判别问题, 同时大量减少广播包的洪泛, 节省信道资源。结合经典的按需路由协议, 设计了H&P_DSR(History and Probability Based Dynamic Source Routing)协议。仿真和理论分析一致表明, 该负载均衡算法能够准确有效的对网络负载进行均衡, H&P_DSR协议在没有增加任何信道开销的情况下显著提高了网络吞吐量, 降低了时延。     

一种适用于Ad hoc网络的基于概率负载均衡算法

为解决移动自组织网络(MANET)中网络拥塞导致的网络时延增大和吞吐量下降, 提出一种基于概率的负载均衡算法, 节点利用历史负载信息映射网络负载状态, 用概率算法进行路由准入, 从而完成负载均衡。基于历史状态的负载映射有效解决了分布式独立运算中存在的负载状态判断困难等问题, 概率算法能有效克服门限准入法则存在的模糊判别问题, 同时大量减少广播包的洪泛, 节省信道资源。结合经典的按需路由协议, 设计了H&P_DSR(history and probability based dynamic source routing)协议。仿真和理论分析一致表明, 该负载均衡算法能够准确有效地对网络负载进行均衡, H&P_DSR协议在没有增加任何信道开销的情况下显著提高了网络吞吐量, 降低了时延。     

Spray and forward:Efficient routing based on the Markov location prediction model for DTNs

Typical delay tolerant networks(DTNs)often suffer from long and variable delays,frequent connectivity disruptions,and high bit error rates.In DTNs,the design of an efficient routing algorithm is one of the key issues.The existing methods improve the accessibility probability of the data transmission by transmitting many copies of the packet to the network,but they may cause a high network overhead.To address the tradeoff between a successful delivery ratio and the network overhead,we propose a DTN routing algorithm based on the Markov location prediction model,called the spray and forward routing algorithm(SFR).Based on historical information of the nodes,the algorithm uses the second-order Markov forecasting mechanism to predict the location of the destination node,and then forwards the data by greedy routing,which reduces the copies of packets by spraying the packets in a particular direction.In contrast to a fixed mode where a successful-delivery ratio and routing overhead are contradictory,a hybrid strategy with multi-copy forwarding is able to reduce the copies of the packets efficiently and at the same time maintain an acceptable successful-delivery ratio.The simulation results show that the proposed SFR is efficient enough to provide better network performance than the spray and wait routing algorithm,in scenarios with sparse node density and fast mobility of the nodes.     

基于方向预测的移动自组网概率转发算法

移动自组网中传统的路由算法大多采用拉网式的盲搜索,导致路由开销较大,针对这一问题,提出一种基于方向预测的概率转发算法。该算法通过监听网络中传输的各种数据包,从中提取节点ID和时间信息,这些信息反映了到目的节点的距离;在此基础上,计算节点的转发概率,并根据网络的变化自适应地调整,使得路由过程始终沿着目的节点所在方向进行,限定了搜索区域。仿真结果表明,该算法的路由开销比洪泛降低了70%,比经典概率转发算法降低了20%,提高了网络性能。     

A direction-based geographic routing scheme for intermittently connected mobile networks

In an intermittently connected mobile network, a complete routing path from a source to a destination cannot be guaranteed most of the time. Therefore, traditional routing methods for mobile ad hoc networks are not applicable in such a network. Current approaches for intermittently connected mobile networks are primarily based on redundant transmission and single-copy opportunistic routing. However, they incur either high overhead due to excessive transmissions, or long delay due to incorrect path choices during forwarding. In this paper, we propose a direction-based geographic (DIG) routing scheme for intermittently connected mobile networks. Relying on geographic location information, the packets are routed in a path approximately to the shortest path from the source node to the destination, which significantly reduces the overhead in redundant transmission and decreases the transmission delay in the single-copy opportunistic routing. Theoretical analysis and trace-driven experimental results show that DIG provides low transmission delay with low overhead in comparison with the schemes in the redundant transmission and single-copy opportunistic routing.     

基于邻居缓存的AODV路由协议

在移动自组网（MANET）中,传统的洪泛和扩展环路由发现方法路由开销较大。针对这一问题,提出一种基于邻居缓存的路由发现算法。该算法从网络中的各种数据分组中提取单跳邻居信息,建立邻居信息缓存表。在此基础上,将路由搜索分解为两个步骤：1）寻找刚刚和目标节点接触过的节点;2）找到后以它为中心展开新的扩展环搜索。使搜索限定在目标节点最可能出现的区域,减少了路由发现的盲目性,从而降低路由开销。仿真结果表明,与洪泛和传统扩展环算法相比,该方法节省了路由开销,提高了网络性能。     

一种分区MANET路由协议

MANET是一种无基础设施支持的动态、自组织、多跳无线移动网络,为之设计适当的路由协议是一大挑战。该文在分析MANET特性及应用需求的基础上,提出了一种的分区MANET路由协议,该协议基于到最小ID节点的距离形成分区并维护简化的全局网络拓扑,通过巧妙地利用节点的邻接点信息使得路由请求的时间和通讯复杂度均降为O（2R）。仿真结果表明,该协议具有路由请求时延低,控制开销少的特点。