面向信息快速回传的卫星网络多路径路由算法

为实现网络流量均衡和网络性能优化,借鉴多路径路由算法分流传输的思想,在单路径快照聚合路由(SIR)算法基础上提出了多路径快照聚合路由(SIMR)算法.针对基于卫星网络的空间信息快速回传的场景,分析星座的可见性,在机会网络仿真环境ONE中进行仿真实验,对比延迟可容忍卫星网络路由算法(CGR)、基于多协议标签技术(MPLS)的SWP算法和SIR算法,统计分析成功交付率、节点存储占用率、链路利用率等6项指标.结果表明:SIMR算法能更有效地实现流量均衡,从而实现信息快速回传.     

卫星网络最短路径路由机制的仿真分析与评估

卫星网络中特殊的通信环境和特性为高效路由算法的设计带来了挑战,针对其中最优的最短路径路由机制的选择问题,提出了基于专家判断法的路由机制评估模型,包括指标体系的选择、权重设定、归一化等步骤.以距离矢量、链路状态和混合机制这3种机制在GEO网络中的性能比较为例,使用OPNET展开仿真实验获取路由指标,实验结果显示距离矢量机制更适合于网络拓扑结构较简单的场合,而链路状态机制则更适合于网络规模较大、拓扑结构复杂的场合.混合机制的整体性能最佳,但需要占用大量网络资源,所以适用于相对稳定的卫星网络.     

针对单向链路的MAODV改进路由协议

单向链路会对自组网按需距离矢量组播路由协议(MAODV)的路由维护机制造成一定影响,为提高通信的实时性和完整性,针对单向链路,提出了改进的路由算法MAODV-UNI. 在路由维护过程中及时对单向链路进行检测并做出处理,合理有效的利用单向链路,简化路由修复,有效提高了路由性能. 用NS2仿真平台进行仿真验证,模拟单向链路,将改进后的协议与原始的MAODV协议进行比较,结果表明MAODV-UNI算法在分组投递率和时延方面优于MAODV协议,证明了该协议的有效性.     

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。     

AOS SLS空间链路建立协议的仿真设计

针对AOS SLS空-地通信系统,提出了一种空间链路建立协议,设计提供了协议的关键参数,如空-地数据传输协议的数据单元、链路建立成功概率及同步时隙分配等,最后给出详细的链路建立工作流程,并对协议进行仿真,结果表明该协议能够快速有效地建立链路.     

基于链路稳定性预测的动态源路由协议

该文对Ad Hoc网络的动态源路由协议进行了研究,并进一步提出了一种改进的路由协议：链路稳定性预测动态源路由协议。该协议在路由维护中采用了链路稳定性预测的思想,同时也保留了动态源路由协议的跳数最短原则,它对Ad Hoc网络技术的研究有着重要的意义。由仿真和分析可知,该协议降低了丢包率,改进了原有协议的性能,对Ad Hoc网络而言是一种简单而高效的路由协议。     

无线Mesh网络链路认知OLSR路由协议

针对无线Mesh网络性能需求,及其路由所面临的挑战,以OLSR路由协议为基础,提出一种链路认知的路由协议LC-OLSR.协议对节点负载、链路投递率和链路可用性等环境进行感知和推理,获得网络中节点之间的路径链路质量评价,评价结果用于路由的优化,达到提高网络吞吐率和负载均衡的目的.仿真表明,LC-OLSR能够提高无线Mes...     

移动无线mesh网络路由协议关键问题研究

为设计和改进适合MWMNs的路由协议,分析了MWMNs路由协议性能的主要影响因素,设计了MWMNs路由协议应首先考虑的链路可用性问题,在此基础上对DSR协议应用于MWMNs进行了可行性分析。研究结果显示,DSR协议由于动态机制还不够完善,没有考虑链路的可用性和可用时间等问题,并不能完全适用于MWMNs。     

基于多属性决策的空间DTN网络路由算法研究

空间信息网絡是未来信息网络的重要发展方向,低轨卫星DTN网络是空间信息网络的重要组成部分,由于低轨卫星网络存在时延大、中断频繁、拓扑结构变化剧烈等特点,因此路由问题成为了制约该型网络发展的瓶颈。为推进路由问题的解决,提出了一种基于多属性决策理论的路由算法,利用卫星网络链路带宽、链路建立时延、节点剩余存储空间、节点数据转发率四个重要指标作为路由选择依据,通过计算各属性比例关系决定数据转发路径,从而实现DTN网络路由,同时,通过调整属性偏好,可以针对不同网络业务实现网络路径的优化,从而适应空间信息网路的多业务需求。仿真实验结果表明:该算法与Epidemic、PROPHET路由算法比较,在数据传输成功率、网络平均时延方面均有改进。     

基于多Agent的小卫星星座组网研究

将多Agent技术应用于小卫星星座网络的路由和任务协作,构建了基于多Agent的卫星星座结构以解决传统IP路由技术无法满足小卫星网络移动性要求的问题;使用多Agent系统中的代理通信语言,结合小卫星网络路由的特点进行协议设计和OPNET仿真.仿真结果表明使用多Agent网络能增强小卫星之间的协作能力,从而提高网络的有效性.     

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.     

构建移动互联网的新IP体系研究

传统的基于IEFT RFC2002的Mobile IP协议及其后续版本RFC3344、RFC3775都无法从根本上彻底解决＂三角路由＂和切换延时问题。本文从网络层的协议框架出发,构建一种支持移动网络环境的新移动IP地址方案,并采用基于门限值的软切换技术,可以很好地解决＂三角路由＂和跨区漫游的延时问题。这一新框架下的细节问题还有待进一步探索和研究,本文仅从移动节点跨区直达路由和无缝切换问题上进行分析。     

Environmentally-adaptive secure routing protocol for satellite networks

In order to solve the security problem of data transmission in Low Earth Orbit(LEO) satellite networks, a novel secure routing protocol is designed. First, by considering two aspects of satellite behavior attribute and communication capability attribute, a multi-dimensional security evaluation model is established, and the model for evaluating the satellite security communication capability is dynamically adjusted with the network state. Then, combined with the on-demand routing protocol, the secure communication path is established by taking the quantitative evaluation of satellite security communication capability as the routing metric. Finally the forwarding behavior of nodes in the transmission path is monitored in real time, and the routing reconstruction is triggered as needed. Simulation results show that, compared with the existing protocol, the proposed protocol can significantly improve the performance of the packet delivery rate, average end-to-end delay and average hop than the existing protocol when malicious nodes exist in the network. The protocol can effectively improve the security of data transmission in LEO satellite networks.     

面向连接的Ad hoc网络多径路由协议

为了在Ad hoc网络中提供面向连接的服务,结合MPLS技术中标签交换路径面向连接的特性和多径路由的特点,提出了一种基于标签交换的Ad hoc网络多径路由(LSMR)协议。在源节点和目的节点间按需建立多条没有交叉节点的标签交换路径,使得数据包的转发完全在链路层完成,不需网络层的介入,加快了转发速度。仿真结果表明,LSMR协议比AODV协议能够降低端到端时延和路由负载,提高数据包的投递率。     

预测辅助的Ad hoc网络路由协议

Ad hoc网络中现有的预测路由协议在路由失效前提前修复路由却增大了路由开销.针对路由开销大的问题,提出了一种基于Ad hoc按需距离矢量路由协议并结合两种路由维护方式的预测辅助路由协议.协议中的每个节点都可能发起路由维护,根据节点在路由中的位置选择对应的路由维护方式;根据网络中节点移动特性与网络规模计算节点判决路由失效的能量阈值,确定是否发起路由维护.仿真结果表明,协议在保证网络可靠性的基础上比传统预测算法降低了3％ ～5％的网络路由开销,尤其适用于节点数目较多且移动速度较慢的网络.     

支持MPLS流量工程的选播路由

对选播服务的网络负载均衡做了研究,提出一种支持多协议标签交换（MPLS）流量工程的选播路由算法（ART）．ART基于最小冲突路由机制,通过MPLS约束路由的标记分发协议（CR LDP）建立1条从选播服务器到客户方向的标记交换路径（LSP）,并预留带宽资源．仿真结果表明,ART能平衡网络的负载,在选播服务中实现网络资源的优化利用,并且在传输服务数据流时,能减少时延及数据包的丢失．     

基于遗传算法的卫星MPLS网络路由协议研究

为了满足宽带卫星网络的QoS路由要求,提出一个基于遗传算法的卫星多协议标签交换网络路由协议.基于多目标规划方法建立了网络路由的数学模型并定义了度量参数,对遗传算法中的编码规则、适用度函数以及遗传操作等关键技术进行理论推导.仿真结果表明算法可行,并对遗传操作中交叉和变异概率的设定进行了对比分析.     

6LoWPAN多跳网状路由协议设计与仿真

针对6LoWPAN网络特点,详细分析其对路由协议的要求。提出了一种低开销的单播按需路由协议方案,设计了一个高效的路由算法流程,定义了精简的路由请求和维护报文格式。并设计了优化的路由查找算法和路由维护方法。在仿真环境中,实现了协议并分析了其性能,实验结果证明了此协议的有效性和正确性。     

低轨卫星网络动态路径切换技术

面向星座式低轨（LEO）卫星网络,针对动态路由技术重构时间长导致的资源利用率下降问题,提出了一种基于预测的路径切换机制.依据卫星飞行轨迹,预测星间链路的可用时间,从而判断当前传输路径的可用寿命.在当前路径断开之前及时触发路由重构,为当前传输寻找备用路径,避免路由重构导致传输中断.提出了新型路径选择方案,根据当前路径代价和网络全局负载状态设计了综合代价函数,用于选择最优路径.仿真结果表明,所提出的路径切换技术可有效降低数据转发的丢包率,提升网络整体吞吐量.     

基于解析误比特率的空间调制系统配置优化

在推导空间调制(Spatial Modulation,SM)系统解析误比特率(Bit Error Rate,BER)上界的基础上,通过合理配置天线数量和调制阶数等系统参数,优化SM系统误比特性能.采用矩生成函数法给出SM系统解析BER上界,将BER解析解上界与蒙特卡洛仿真对比,验证解析BER上界的紧致性.基于紧致的解析BER上界,优化天线数量和调制阶数等SM系统主要配置参数,提升SM系统误比特性能.实验结果表明,采用QPSK信号映射配置SM系统能够获取最优的误比特性能,同时在信号调制阶数确定的前提下,通过在发射端增加发射天线数量能够在几乎不牺牲SM系统误比特性能且不增加射频链的前提下有效提升系统传输速率.