车载通信网中地理位置路由策略的改进方法

VANET是一种具有高度移动性的无线ad hoc网络,将在公共通信安全和商业运用中扮演重要角色。由于高速变化的拓扑结构和车辆的移动性,传统的MANET(mobile AD hoc network)路由协议无法完全解决车辆网络的这种特殊性问题。该文中,我们提出了基于位置路由的贪婪路由算法,即在传输距离有限范围内,把转发节点到朝着目标方向的边缘节点作为最适合下一跳来转发数据包。仿真结果表明,与现在的VANET路由协议相比,在数据包传输中端到端的传输时延大大减小。     

基于位置的Ad hoc网络路由协议研究

基于位置的Ad hoc网络路由协议利用节点地理位置信息指导数据包的转发,具有可扩展性强,路由效率高等优点。分析了Ad hoc网络中基于位置的路由协议以及位置信息服务,对几种协议进行了分析比较,并指出了基于位置的路由协议的研究重点。     

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.     

水下传感网络能量均衡与时延优化深度路由协议

水下传感器节点的精准位置信息很难获取,因此基于地理位置的水下传感器网络路由协议在水下三维空间中很难广泛应用,基于深度信息的路由协议DBR(Depth-Based Routing)只需要掌握节点深度信息就可以实现有效的数据转发,克服了需要精确地理位置的约束,但是传统 DBR协议采用了洪泛传播机制,增加了水下传感器网络的冗余数据包,导致能量消耗过多且分布不均衡,从节点能量耗费均衡和数据包传输时延优化的角度,提出了基于水下传感器节点能量均衡与延时优化的DBR优化改进策略,根据传感器邻居节点的深度值以及剩余能量水平决定各个邻居节点的转发概率。仿真结果验证了改进后的深度路由协议在数据传输成功率和能耗均衡性能等方面均优于传统的DBR协议。     

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。     

一种Ad Hoc网络中安全的网格路由协议

在大而密集的移动Ad Hoc网络环境下，基于位置的路由协议使用位置信息进行报文的转发，在性能方面明显优于基于拓扑图的路由协议．现在虽然研究Ad Hoc中安全路由协议的文章很多，但是却很少有人考虑到基于位置的路由协议的安全性．该文在网格定位服务（Grid Location Service，GLS）的基础上，提出了安全的网格路由协议（Secure Grid Routing Protocol，SGRP）．SGRP补充了TESLA方案，添加了新节点加入网络的认证过程，以适应Ad Hoc网络高移动性和高灵活性的特点，从而可以有效地抵御外部节点的攻击．为了清晰表述SGRP处理报文的流程，文章使用形式语言自动机进行描述，并对其中关键的认证过程做了形式化分析．SGRP还提出了一种信誉系统，使得节点可以通过综合的信誉信息，限制内部背叛节点的恶意行为．最后的仿真结果显示，当有中断攻击节点存在的情况下，SGRP有效地孤立了攻击节点，性能上优于GLS．     

VANET城市场景下一种优化的地理信息路由协议

车辆的高速移动以及城市场景中的障碍物使得车辆间的通信链路变得异常脆弱。而现有的多数地理信息并没有考虑链路的稳定、可靠性,产生了高的数据包丢失率和高的数据包传输时延,降低了网络性能。为此,提出了一种优化的地理信息路由协议IGR(Improved geographical)。IGR协议在数据包转发过程中,考虑了源车辆离候选车辆间的相对移动方向、候选车辆离目的车辆的距离以及beacon接收率,尊重车辆间无线链路的不稳定性事实。IGR协议择优选择具有稳定链路的车辆作为下一跳数据包转发节点。最后,评估了提出的IGR协议,并与现有的地理信息路由进行比较分析。结果表明,提出的IGR协议在数据包传输时延、数据包传输率性能优于GPCR和RBVT-R协议。     

无线传感器网络自适应实时路由协议

针对无线传感器网络中节点能源和带宽受限等问题,提出一种基于位置的自适应实时路由协议。该协议自动调整数据包在不同时刻的实际传输速率,选择较匹配的传输路径,满足了不同应用情况下不同层次的网络实时性需求,提高了网络节点的能量有效性。OMNET++软件平台上的仿真实验结果证明,该协议提高了网络的实时性、数据包有效到达率,并延长了网络的寿命。     

基于位置矢量的GPSR改进协议

为解决由车辆移动引起目的节点发生位置移动的相关问题,通过研究位置服务和包转发策略来详细分析贪婪周边无状态无线路由(GPSR)协议,在高速公路场景下,提出了基于位置矢量计算和数据包冗余处理的多点转发改进策略。仿真实验结果表明,该协议能有效地减小路由开销,提高数据分组投递率。     

一种基于GPSR协议的能量均衡路由

针对贪婪周边无状态路由(GPSR)协议存在的热点路由问题,提出了一种基于GPSR的能量均衡路由GPSR-EB。节点在路由选择过程中综合考虑邻居节点的能量水平和位置信息选择下一跳,从而使节点负载相对均衡,避免热点路由上节点的过早死亡和网络生存时间缩短。NS-2仿真结果表明:GPSR-EB在未影响数据包成功传递率的基础上实现了能量均衡,延长了网络生存时间。     

无线传感器网络GPSR协议的一种改进策略

针对GPSR 协议遇到路由空洞时,边界路由过程中出现的盲目绕路问题和三角路由问题,提出一种改进策略并基于这种策略设计了改进协议,解决了上述两个问题,减少了路由跳数,节省了节点能量。     

能量感知的GPSR动态路由负载均衡

贪婪周边无状态路由协议（GPSR）在Ad Hoc和传感器网络中有广泛的应用,GPSR的路由是以距离目的坐标最近的原则进行选路的,容易形成热点路由,从而缩短网络的生存时间。基于对邻居传感器节点的能量感知,提出了有动态负载均衡能力的GPSR路由算法。该算法能够根据网络节点的能量情况动态调整路由。仿真结果表明提出的具有动态路由负载均衡能力的GPSR算法能有效延长网络的生存时间。     

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。     

具有副本抑制能力的多跳无线网络路由协议

针对多跳无线网络中机会路由的副本传输问题,提出一种新的机会路由协议。提出的策略不再简单采用单跳广播的方式转发数据,而是通过节点间的距离确定转发开销,再让数据包携带下一跳候选节点信息并根据候选节点的ACK选择下一跳节点,从而保证了每个数据包只有一个候选节点进行转发。仿真结果显示,提出的方案能减少不必要的传输行为,有效改善了网络吞吐率。     

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．     

车载自组织网络中基于定向传播的自适应路由协议

数据分组在转发过程中需要在其转发范围内寻找一个中继节点进行转发。为了降低转发过程中寻找中继节点的复杂程度,减少从源节点到达目的节点的平均跳数,提出了一种车载自组织网络中基于定向传播的自适应路由协议(Adaptive Routing Protocol Based on Directional Transmission,ARPBDT)。该路由协议有两个关键参数:转发角度和平均每跳前进距离。首先为了缩小转发范围,设置一个始终朝着目的节点方向的转发角度,以减少转发范围内的节点数以及寻找中继节点的计算量;其次为了减少平均跳数,在转发范围内根据前进距离自适应地选择较优或次优的邻居节点作为中继节点进行转发。仿真结果表明,与OBDR相比,所提路由协议的平均跳数较少,平均每跳前进距离较大,能够使数据分组快速地到达目的节点。     

基于蚁群优化的AdHoc网络生存时间和其他网络性能平衡路由协议

本文提出了基于蚁群优化(ACO)算法的Ad Hoc网络生存时间和其他网络性能平衡路由协议(ABEAR)。协议按需发送人工蚂蚁进行路由发现,综合节点残留的信息素浓度、下一跳节点剩余能量、节点周围链路质量和拥塞情况选择下一跳节点来转发数据包,尽量避开信道使用频率较高的路径,减少了因信道冲突、数据包丢失和数据包重传所造成的能量损失,还缩短了网络传输时延,提高了网络吞吐量。协议还采用跨层机制根据MAC层通信活动情况,在保证网络连通性的前提下使部分空闲节点转入睡眠状态来节省能量消耗。仿真表明,与AODV协议相比,ABEAR协议在网络生存时间、数据包交付率和端到端平均时延方面均有较大改善。     

高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议

针对现有的太赫兹无线个域网络中太赫兹辅助波束赋形媒体访问控制（MAC）协议（TAB-MAC）存在数据传输时延较大以及信道利用率低问题,提出了一种高效快速的太赫兹无线个域网双信道MAC协议（EF-MAC）。通过目的节点向源节点发送测试帧机制来减少一个确认帧,从而减少控制开销和测试时延;采用自适应取消节点位置信息的收发机制,源或目的节点通过之前的请求发送帧/允许发送帧（RTS/CTS）帧交互过程已获得对方节点的位置信息且对方节点的位置没有发生改变,可以省去RTS或CTS中的位置信息,减少控制开销。理论分析与仿真结果表明,与TAB-MAC协议相比,所提协议能够有效减小数据传输时延,提高网络吞吐量。     

Ad Hoc网络混合路由协议AOHR能耗分析

对AODV与OLSR混合路由协议（AOHR）的能耗进行了分析。在AOHR中,每个节点维护指定跳数内的节点和路由信息,在和该区域内的节点通信时可以利用OLSR协议的先验特性直接获得路由信息;在和该区域外的节点通信时可以利用AODV协议的后验特性进行动态路由查询和建立。AOHR协议还利用了OLSR协议提供的多点中继转发MPR（Multipoint Relay）来减少AODV广播包的网络开销。此外,AOHR协议还可以采用区域半径动态调整的策略来提高协议的普适性。针对AOHR协议的这一特点,对区域半径动态维护的AOHR协议与AODV和OLSR协议在能耗方面的差异进行了理论和仿真分析。结果表明AOHR协议具有比AODV和OLSR协议更长的生存期,并且每个节点的能耗更加平均。