基于链路状态认知的无线Mesh网路由协议

在分析无线Mesh网路由协议所面临挑战的基础上,结合无线Mesh网络的性能要求,以优化链路状态路由(OLSR)协议为原型,采用跨层设计理论,提出了一种基于链路状态良好程度的路由协议LR-OLSR。该协议引入了认知无线网络中的环境感知推理思想,通过对节点负载、链路投递率和链路可用性等信息进行感知,并以此为依据对链路质量进行推理,获得网络中源节点和目的节点对之间各路径状态良好程度的评价,将其作为路由选择的依据,实现对路由的优化选择,提高网络的吞吐量,达到负载均衡。通过与OLSR及其典型改进协议P-OLSR、SC-OLSR的对比仿真结果表明,LR-OLSR能够提高网络中分组的递交率,降低平均端到端时延,在一定程度上达到负载均衡。     

MANET 中基于链路稳定性路由的跨层传输控制协议

在MANET中,通信节点的移动会造成端到端通信路由的时常中断.传统TCP协议只有拥塞控制机制,对由于节点移动造成的数据包传输丢失和超时也作为拥塞处理,使得端到端传输性能低下.为解决这一问题,采用跨层设计思想,将传输控制与链路稳定性路由结合,提出了一种基于链路生存时间概率的传输控制协议(transmissioncontrol protocol based on probability of link residual lifetime,简称TCP-PLRT).该协议通过在路由稳定时跨层收集路由层链路生存时间概率信息来实现对端到端连接稳定性的认知,并针对路由不稳定、路由中断、路由恢复,分别制定了路由切换、数据存储转发、ACK再确认三大机制.这使得TCP-PLRT协议具有对由移动造成的路由中断进行提前预判和有效处理的能力.仿真结果表明,TCP-PLRT协议能够极大地减小由节点移动带来的端到端传输性能的下降,减少分组重传,提高端到端的吞吐量.     

一种基于生存时间的Ad hoc网络不相交多路径路由算法*

针对无线移动Ad hoc网络的节点具有移动性和能量限制等问题,提出了一种根据网络动态拓扑结构和节点能量来进行多路由选择的混合式路由算法PEMP-OLSR。该算法以改进的链路状态路由算法为基础,通过在网络拓扑构造过程中引入链路和节点生存时间等参数来提高所选路径的稳定性,同时通过设定影响链路和节点权重的迭代因子来提高多条路径的不相交性,以提高此并行多路径算法的传输效率。通过大量仿真实验结果表明,该算法能有效地提高所选择的多条路径的稳定性和不相交性。     

一种联合多信道分配决策的认知Mesh系统数据传输优化算法

在认知Mesh系统进行数据传输的过程中,为了提高数据包投递成功率及网络的吞吐量,减少网络延迟时间,提出一种联合多信道分配决策的认知Mesh系统数据传输优化算法(JCWN)。针对信道的干扰问题,建立了认知Mesh系统的干扰无向图,分析节点链路的网络干扰电平。在节点的路由请求阶段通过提出基于信道干扰电平的路由指标函数,并通过权重阈值来为节点链路分配干扰较小的信道。在路由选择上,联合多路由算法计算每条路由路径的信道干扰程度,为了保障节点传输数据的成功率而选择干扰程度更小的路由。实验仿真结果表明,在数据包投递成功率上,该算法相比POC算法以及基于RL的算法提高了20%以上,在提高网络吞吐量,减少延迟时间上也表现出了更好地效果。     

基于链路质量的移动Ad hoc路由算法

针对在移动Ad hoc网络中,由于节点移动和能量有限导致节点失效、传输链路不稳定的问题,改进原有链路剩余时间计算方法,并与节点剩余能量结合计算路径质量,将路径质量作为判决条件引入到AODV协议中,最终形成基于链路质量的路由算法。仿真表明改进的算法可提高选择路径的可靠性,降低丢包率和平均端到端时延。     

一种基于混合运动参数的移动自组织网AODV协议

在移动自组织网中由于节点的移动性引起网络拓扑变化，成为影响网络性能优劣的关键因素。在反应式路由算法的基础上，提出了一种基于节点位置、速度与方向混合参数的路由协议AODV-PVD(AODV Routing Protocol based on Node Position, Velocity and Direction)以衡量链路稳定性并预测链路持续时间。在路由发现阶段，根据节点的混合运动信息，使用节点筛选机制排除相对不稳定的链路，并通过节点相对移动速度预测链路持续时间，为数据传输选取稳定且路径较短的路由。NS2仿真结果显示，相较于按需距离矢量路由AODV(Ad Hoc On-demand Distance Vector)及现有改进协议，AODV-PVD路由协议可以获得更好的分组投递率、端到端传输时延和吞吐量性能。     

基于蚁群路由协议的局部修复算法

在无线网络中,当由节点频繁移动而引起通信链路发生故障时,路由协议需要对其进行修复,才能保证正常通信。现有路由修复机制存在控制开销大和时延长的不足,而且大多数为针对AODV(Ad Hoc On-demand Distance Vector Routing)路由算法的修复,难以充分保证链路性能,并且存在链路重构后链路再次失效的缺点。基于此,提出一种基于蚁群路由算法的局部修复算法。首先,选取稳定性高的节点发起路由修复,以降低链路修复后的不稳定;其次,将修复范围限定在较小的局部范围内以减小控制开销和时延。仿真表明,改进的路由局部修复算法明显地提高了链路的稳定性,缩短了修复时间,降低了路由开销。     

无线Mesh网络链路非相关多径发现算法

非相关路径的使用对于提高网络性能有极其重要的作用,但当前无线Mesh网络的路由协议都不支持链路非相关多径的寻找.在分析DSR协议不足的基础上,提出了一种基于DSR改进的链路非相关多径寻找算法EDSR（enhancedDSR）.其核心思想是在DSR路由寻找完成后,利用网络节点的路由缓存发现和寻找源节点与目的节点间的链路非相关路径.通过非相关路径的使用,提高网络吞吐率,从而达到提高网络性能的目的.仿真结果表明,EDSR算法能以较少的代价获取非相关路径,提高网络性能.     

WIA-PA中基于DSDV的多路径路由协议研究

应用于工业的无线网络有着强实时性和高可靠性的要求,路由协议是WIA-PA网络的关键技术。基于DSDV的多路径路由协议,它采用了基于链路稳定性的路由选择标准和节点不相交路径策略,选择一条最高稳定性的路由传输数据,确定次稳定性、不相交路径作为备份路由。与DSDV相比,多路径算法在网络的稳定性和数据传输的性能上有了显著的提高。     

无线传感器网络一种不相交路径路由算法

无线传感器网络经常被用来采集物理数据,监测环境变化.由于低功耗无线通信不确定性、链路质量不稳定性以及节点失效等问题,传感器网络很容易导致路由数据包丢失.为了提高网络路由的可靠性,人们提出多路径路由算法.多路径路由中源节点到目的节点的多条路径可能含有公共节点,或者公共边,如果公共节点或者公共链路失效,则这个数据包也丢失,因此又有人提出不相交多路径路由算法.不相交多路径路由算法又分为链路不相交多路径路由算法和节点不相交多路径路由算法.提出了一种不相交路径路由算法,可以将感知节点采集到的数据通过不相交路径传送到汇聚节点,提高路由的可靠性.而且,这个算法还可以很方便地应用到多Sink节点的网络当中.该路由算法用到的路由表大小为|K|,其中|K|表示路径数.算法的运行时间复杂度是O(|L|),其中|L|表示网络中的边数.     

一种新的主动链路修复AODV路由协议

利用移动自组网中节点的局部冗余性进行链路修复,提出一种新的基于监听的AODV路由协议.节点通过监听邻居节点数据包的发送,获得本地的局部拓扑信息,并在满足备份链路条件的情况下,通知源节点成为其备份链路.当发生链路断开时,直接用路由表中的备份链路进行修复,而不需要广播RREQ分组.NS2仿真结果表明,在不同的动态场景中,算法均表现出良好的性能.     

一种基于主从机制的认知Ad Hoc网络可靠路由方法

为了解决认知Ad Hoc网络中节点和链接失效问题,提出一种基于主从机制的认知Ad Hoc网络可靠路由构造方法MSMRC。该协议考虑了网络中主用户活动规律,引入链路可靠时长和信道可靠时长的度量来设计主路由和备份路由。当现有路由失效时,通过预先构造的备份路由快速恢复认知用户之间的通信。实验表明,MSMRC协议能够显著降低平均路由开销,而且可以提高网络的数据包投递率和链路修复率,保证了网络端到端通信的服务质量。     

基于模糊神经网络的稳定AODV协议改进方案

车载自组网的重要特征之一是节点的高移动性。针对节点的自由移动导致链路频繁断裂这一问题,在路由协议中选择稳定链路进行数据传输尤为重要。提出了一种具有链路稳定性的按需距离矢量路由协议（AODV）改进方案,即GF-AODV（AODV with GASA FNN）。该方案在路由发起和选择阶段,使用模糊神经网络对节点信息进行计算,得到节点稳定度以评估链路质量,并均衡考虑链路稳定性与跳数,选出稳定且跳数较小的路径。在路由维护阶段,针对实际环境使用遗传模拟退火算法对模糊神经网络的参数进行实时优化,以确保计算出的节点稳定度符合实际情况。实验表明,GF-AODV相对于AODV在平均时延、包投递率、路由开销等方面均有所改善。     

一种适合Underlay认知无线传感网络的跨层路由算法

在Underlay认知无线传感网络（Underlay Cognitive Radio Sensor Network,Underlay CRSN）中,由于每个信道被主用户所使用的状态随机变化,设计路由算法不仅需要考虑网络中节点的能量消耗以及延长网络寿命的需求,还要考虑路由路径上各链路的信道选择策略对路径数据传输可靠性的影响。该文研究了Underlay认知无线电模型下的CRSN路由问题,提出了一种适合该路由问题的链路Utility函数,并将这类问题建模为以最小化Utility为目标的最优化问题。在讨论了几种传统的无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）路由算法之后,提出了一种适合Underlay CRSN的跨层路由算法,并给出了该算法的分布式实现方案。计算机仿真表明所提出的路由算法能很好地适应UnderlayCRSN中信道可用状态的随机变化。     

基于最短时延的认知无线电网络安全路由算法

针对认知无线电网络可用频谱动态变化和路由过程中出现的安全问题,提出将最短数据传输时延和高安全等级路由作为选路标准,设计了一种跨层路由选择算法。算法通过优化转发节点个数和各转发节点接收、发送数据信道来减少数据传输时延。通过选择具有高安全级别的转发节点来保证路由的安全性。理论分析表明算法是高效和可行的。它的时间复杂度是O(N2),其中N是拓扑图中节点的个数。     

移动自组织认知网络中的路由选择与信道分配方法

针对移动自组织认知网络中路由不稳定的问题,提出了一种路由选择与信道分配方法。首先,设计数据传输花费度量,兼顾路由稳健性和信道干扰;其次,依据认知节点的位置和速度信息计算链路剩余时间,预测路由稳健性;再次,针对不同的信道干扰模式实施信道分配,规避主节点干扰;最后,通过路由发现和路由确认步骤,选择最佳链路。仿真实验表明,与 经典的AODV方法相比,所提方法丢包率低、传输时延小。     

基于改进MAODV协议的WMN的组播路由算法

以基于树的组播路由协议MAODV为参考标准,结合WMN的特点及其对路由的影响,提出了WMN网络中基于链路稳定性的路由选择和基于链路可持续时间预测的组播路由改进算法MAODV-PPS,并进行了相应的数学理论分析和算法流程设计。该算法是在选择路径时比较反映各路径局部拓扑稳定性的路径稳定因子,选取相对稳定的路径转发数据;并在路径维护阶段,通过对路径上相邻节点间的能量变化率来预测链路可持续连接时间,当该时间小于链路断链阈值时,主动激活路由修复。仿真表明：该算法不仅稳定性好,路由跳数少,而且具有较好的网络扩展性和负载适应性,与已有的路径稳定性选择和链路预测算法相比,计算简单更符合实际应用。     

水下传感器网络中的多路径路由技术研究

水下声信道是一种复杂信道,由于各方面因素影响,在数据传输过程中,水下传感器网络数据链路层会有可能产生随机中断.研究了一种虚拟汇聚节点的多路径水下传感器网络路由技术,在随机布设的传感器节点中选取了缓存节点,并创建了局部的汇聚节点,通过多路径的路由技术,有效减少了网络吞吐率受链路中断的影响,并且避免了汇聚节点处的数据冲突.通过网络的冗余性,增强了网络稳定性、鲁棒性.     

认知无线电网络频谱动态变化实时路由算法

针对认知无线电网络中传统路由协议存在的缺陷, 提出了一种频谱动态变化实时路由算法(DSVR)。该算法在频谱动态变化过程中, 利用马尔可夫状态转移, 及时调整路由, 在一定程度上对网络中的优质资源进行充分使用, 且能获得更低的传输时延。最后, 仿真结果表明, 在信道可用率、可用信道数、节点个数为评估参数下, DSVR比传统路由协议具有更低的端到端平均时延。