基于擦除编码和节点社会特征的机会社会网络路由机制

为了在机会社会网络中实现高效的数据转发,提出了基于节点社会特征和编码的混合路由算法.该算法的核心思想是先将源文件编码成较小的数据块,进而在节点的转发选取上采用基于节点社会特性的效用值转发,利用贪心选择使数据沿着网络中效用值大的路径转发,直到目的节点.理论分析和仿真结果证明,该算法网络吞吐量大,转发成功率更高,网络时延小,信息冗余度低.     

mesh网络中基于效用转发的网络编码算法

在已有的无线Mesh网络路由算法的基础上,针对网络的动态变化性和差异性等因素带来的问题进行了研究,提出一种基于效用转发的网络编码算法.首先利用节点间的历史通信数据,动态获取不同网络环境下影响效用值的各因素所占的权重值;然后在簇头节点和汇聚节点处进行二维随机线性网络编码,结合节点的剩余能量、效用值和丢包率判断节点能否进行编码,并且采用编码包优先传输的策略转发数据包;最后综合利用网络时延、效用值和节点间的跳数,选择最优的下一跳转发节点.仿真结果表明,该算法能更好地提升数据包的转发效率,降低传输时延,提高网络的性能.     

机会网络中基于移动特征的效用转发协议*

针对非社区网络中的主流转发协议未考虑到节点移动的非完全随机性,提出一种基于移动特征的效用转发协议。每个节点关联两个移动特征——活跃度和相似度,依靠活跃节点带动消息的适当发散和递交,并通过相似度的判定和效用值的比较降低网络开销。仿真结果表明,该协议在保持相对平稳的端到端延时的情况下,可以提高消息递交率,降低网络资源消耗。     

Mesh网络中基于效用转发的路由恢复算法

在文献[10]的无线M esh网络路由算法的基础上,提出一种改进的基于效用转发的路由快速恢复算法,根据不同网络环境下影响效用值的各因素所占权重不同的特点,利用节点的历史通信数据,动态获取权重值,使算法能更好适应真实的网络环境;综合利用网络时延、节点效用值和节点之间的跳数,选择最优的下一跳转发节点,减少网络中不必要的时延增加和资源浪费.ONE仿真结果表明,与其它4种路由协议进行对比分析,该算法能够提高数据包的转发效率,提升网络的性能.     

一种基于节点位置余弦相似度的机会网络转发算法

针对机会网络中数据送达率较低的问题,文中根据节点历史接触信息即节点相遇次数、相遇时间长度、节点关系稳定性来计算节点转发效用值。首先选择通信范围内效用值最大的邻居节点作为初始转发节点,再根据余弦相似度选择其他转发节点,使得转发节点能够尽可能均匀地分布。在此基础上,提出一种基于节点位置余弦相似度的机会网络转发算法(Opportunistic Network forwarding algorithm based on Node Cosine Similarity,ONNCS)。该算法使得转发节点能够均匀地分布,因此数据报文能够尽快地被转发到目的节点。实验结果表明,ONNCS具有较高的转发成功率和较低的转发能耗,转发成功率高出其他算法5%～8%。     

基于节点编码感知的机会转发路由协议

针对现有考虑节点编码机会的编码感知路由协议Ex CAR(a coding-aware routing protocol termed extended coding aware routing)在无线链路不稳定的情况下转发节点集内的节点在计算编码机会时可能产生误判,以及在转发节点集内选择最优编码节点时需要交换大量的数据包缓存信息会导致较大的端到端时延和网络开销等问题,提出一种适用于多跳无线网络的节点编码感知机会转发路由协议NAOFP(node network coding aware opportunistic forwarding routing protocol)。NAOFP协议通过引入基于侦听概率的附加ID信息添加机制和转发节点集的最优转发节点选择机制,提高了网络吞吐量和编码包的解码成功率,减小了数据包的平均端到端时延。仿真结果表明,与Ex CAR协议相比,NAOFP协议在网络吞吐量、平均端到端时延、编码包的解码成功率等方面的性能均得到了有效的改善。     

基于Quorum的低占空比WSNs最优延迟可靠路由算法

在无线传感器网络中,异步低占空比技术可以极大地降低能耗,但是由于节点的低占空比唤醒会造成极大的端到端数据时延。针对这个问题提出一种基于Quorum的异步自适应低占空比路由算法ORDA(Optimal-Reliable delay routing algorithm for low duty cycle WSNs based on Quorum),将异步占空比网络和实际链路模型相结合,在异步占空比网络中节点在不同时刻的邻居发现延迟也在不断变化。首先为每个节点根据网络负载选择自身的Quorum类型,并利用Quorum特性来计算邻居节点的重叠时隙个数;然后根据链路质量进一步计算出这一跳范围内邻居节点间的成功转发预期值,并在即将唤醒的节点中选择更可靠的节点转发数据。仿真实验证明,该算法不仅能够降低端到端延迟,而且能获得很好的转发成功率。     

基于社区的机会网络冗余效用混合转发机制

针对机会网络主流路由协议没有考虑到节点的社区特性,提出了一种基于社区的冗余效用混合转发机制。该算法从合理降低洪泛度和准确预测效用值方面出发,通过消息筛选、消息优先级和活跃节点机制对消息进行有效处理和转发。与经典的Epidemic和Prophet算法相比,该算法具有消息传达率较高、传输延时小和网络开销低的特点。     

无线传感网络数据转发最佳权重选取算法仿真

为了有效提高无线传感网络数据转发的有效性和可靠性,针对传统的数据转发算法存在的数据转发率低、延时长等问题,提出一种基于蚁群优化的无线传感网络数据转发最佳权重选取算法。选择无线传感网络数据节点负载、剩余能量以及数据转发时延作为网络服务性能评价指标,利用熵权系数法自适应地确定评价指标的权重。引入数据转发链路容量和链路距离等因素建立数据转发时延最小的优化模型,利用蚁群算法的节点概率函数机制找出能同时满足时延带宽和数据转发链路容量要求的评价值最高的邻居节点,通过上述节点选取数据转发最优权重,完成数据转发。实验结果表明,所提算法在节点能量消耗、转发延迟、数据转发率等方面都优于现有无线传感网络数据转发算法。     

6LoWPAN中基于Mesh-under的中继缓存与重传机制

在基于Mesh-under路由的6Lo WPAN网络中,链路丢失的分片采用端到端的方式进行重传,从而保证数据包的可靠重组,但端到端的重传会造成较多的数据传输时延和网络能耗,降低目的端的分片重组成功率,影响网络中其他数据的有效传输。针对上述问题,提出一种基于中间节点缓存与重传分片机制,通过中间节点缓存和管理所转发分片,目的端检测到有分片丢失,则利用中间节点已缓存的分片进行重传,从而达到提高网络性能的目的。仿真结果表明,与传统的RIF_SN,RPF_SN等机制相比,该机制能耗效用值提高36.7%,网络传输时延减少28.7%,目的端重组成功率提高34.9%,明显改善网络性能。     

一种新的效用冗余混合DTN路由算法

针对容迟网络(DTN)的高延迟、间歇性连接和资源受限等特点,提出一种新的效用冗余混合DTN路由算法NHRA。根据节点的相遇频率和连通时长等信息估算消息转发效用,指定消息在网络中的最大拷贝数,根据消息转发效用结合基于二叉树的方法来分配消息拷贝任务,实现消息的多路径并行传输,在提高传输性能的同时,有效地控制了网络开销。仿真实验结果表明,与现有相关算法相比,该算法可获得更高的消息传达率,并且花费的通信开销更低。     

Elastic Routing Table with Provable Performance for Congestion Control in DHT Networks

Consistent hashing-based DHT networks have an inherent load balancing problem. The problem becomes more severe in heterogeneous networks with nonuniform and time-varying popular files. Existing DHT load balancing algorithms are mainly focused on the issues caused by node heterogeneity. To deal with skewed lookups, this paper presents an elastic routing table (ERT) mechanism for query load balancing, based on the observation that high-degree nodes tend to receive more traffic load. The mechanism allows each node to have a routing table of variable size corresponding to node capacities. The indegree and outdegree of the routing table can also be adjusted dynamically in response to the change of file popularity and network churn. Theoretical analysis proves that the routing table degree is bounded. The ERT mechanism facilitates locality-aware randomized query forwarding to further improve lookup efficiency. By relating query forwarding to a supermarket customer service model, we prove that a two-way randomized query forwarding policy should lead to an exponential improvement in query processing time over random walking. Simulation results demonstrate the effectiveness of the ERT mechanism and its related query forwarding policy for congestion and query load balancing. In comparison with existing "virtual-server”-based load balancing algorithms and other routing table control approaches, the ERT-based congestion control protocol yields significant improvement in query lookup efficiency.     

采用Hull树的贪婪地理位置路由算法的设计

地理位置路由算法是指借助节点获得的地理位置信息进行无线传感网络中的路由发现与数据转发工作。本文提出一种基于Hull树的贪婪地理位置路由算法——Greedy Hull Tree Geographic Routing(GHTGR)。通过图形学中凸包的概念,在网络初始阶段分布式地在各节点上建立Hull树以探查网络局部拓扑结构;同时在数据分组的路由转发阶段,通过Hull树内的搜索,寻找下一跳转发节点,完成数据分组的转发传输。通过仿真实验表明,与现有地理位置路由算法相比,该算法能够正确地寻找数据转发路径,有效地减少网络能耗,提高网络传输性能。     

城市车载自组织网络中带有冲突估计的节点转发策略

针对目前城市环境中车载自组织网络车辆节点分布不均衡引起的消息传递冲突率高、传递效率低、路由可靠性差等问题,在IF(Irresponsible Forwarding)算法的基础上提出一种带有冲突估计的节点转发策略(NFCE算法)。收到消息的车辆节点首先确定自身的转发冲突概率,在不超过一定门限值的条件下,再根据节点的密度、通信半径大小以及到源节点的距离来确定自己的转发概率,最终概率大的节点优先转发消息。仿真结果表明,相比于其他算法,NFCE算法降低了节点传递冲突率,其路由有更高的效率和可靠性,特别在车辆密度较大时NFCE算法有明显的优势,更适合应用在城市环境中。     

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。     

一种基于三角模糊数的VANETs机会路由算法*

分析了现有车用自组织网络（VANETs）的路由算法,提出一种新的基于三角模糊数的机会路由算法。新算法将转发结点距离目标结点的距离、到达目标结点的方向、行驶速度向量、重传次数、车流状况等因素作为目标函数进行分析计算,采用熵权系数法确定各因素权重。路由过程中,贪婪选择向量值最大的节点转发数据包;遇到网络不连续时,将采用“存储－携带－转发”的机会路由策略。仿真结果表明,该算法能够较好的适用于VANETs各种场景。     

一种能量高效的分布式非均匀分簇路由算法

针对分布式分簇路由多跳通信方式中出现的“热区”问题,在现有的分布式分簇路由协议的基础上改进,并提出了能量均衡前行路由算法（EBFA）。该算法采用非均匀分簇和簇间多跳转发策略,在多跳转发阶段,引入社会福利函数预先评估数据转发路径上节点间的能量均衡程度,选择能量均衡程度较好的作为转发节点。仿真结果表明：相比于LEACH和EEUC,此算法最大程度上延长了网络的生存周期,较好地均衡了节点间的能量,解决了多跳路由中热区的问题。     

基于复杂网络理论的移动自组网路由算法研究

移动自组网中节点通信时路由开销较大,从而引起整个自组网的能耗过高;为了解决这一问题,针对移动自组网的现实组网特征进行了研究,提出了基于复杂网络理论的移动自组网路由算法;在该路由算法中,路由发现基于源节点到目的节点的梯度方向,源节点选取下一级跳数据转发对象时,在其邻域范围内以选取路径是否符合最速下降法作为判断依据;当源节点和目的节点之间存在的节点个数超过复杂网络理论中的达到条件时,源节点在路由方向上选取其邻域内最接近的节点进行转发后,按照最速下降法继续寻找最优路径;实验表明,该路由算法具有较少的跳级数,可以减轻整个自组网的数据存储压力,路由开销在节点疏密度不同时,介于OLSR协议和AODV协议之间.