无人机自组网按需寻路的可靠OLSR协议

无人机自组网应用场景中,针对OLSR(Optimized Link State Routing)协议在数据通信阶段,无人机快速移动可能引起通信链路中断,并且OLSR协议没有链路维护机制,导致发包成功率降低和时延增加.在节点入网阶段,无人机无法及时获取全网拓扑信息,导致通信失败.本文借鉴AODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector)路由协议中按需寻路思想,提出一种按需寻路的可靠OLSR协议.该算法提出了两个优化思路:基于TC全网寻路机制和基于HELLO邻居寻路机制,通过增加路由获取途径,维护多跳链路的稳定性.通过仿真实验将该协议与现有协议进行比较,实验结果表明,该协议在不增加控制开销的前提下,提高网络的发包成功率,端到端时延和吞吐量.     

基于拓扑快速变化的OLSR改进路由协议研究

针对优化链路状态路由协议（OLSR）在网络拓扑结构快速变化时性能下降的问题,提出了一种新的结合鱼眼状态路由和能量感知的自适应改进路由协议,命名为AFE-OLSR。该改进协议通过监听节点链路集和多点中继选择集的变化情况,自动调整HELLO和拓扑控制消息的发送频率,实现移动感知。同时,它借鉴鱼眼状态路由的思想,节点自动调整拓扑控制消息的转发次数。通过这些机制,该协议能够记录接收消息的能量大小实现能量感知,以及根据能量感知和移动感知的结果来帮助节点选择更稳定和更可靠的路由。仿真结果表明,AFE-OLSR在网络拓扑变化时端到端时延减少8%,分组到达率提高11%,建立全网路由时间减少12%;在网络拓扑静止时HELLO发送量减少19%,TC转发量减少15%。     

基于AODV优化的移动自组网路由协议

提出一种基于AODV优化的移动自组网路由协议AODVO,优化RREQ传播机制、HELLO机制和链路修复机制,提供节点不相关多径路由,降低网络路由开销,提高数据传输率,对网络负载平衡有明显帮助。仿真结果验证,相对于AOMDV,该协议在分组传输率、时延和路由开销方面有较大的优越性。     

一种支持高速移动自组织网络的路由协议

传统的AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector)路由协议只以路由跳数为度量,没有考虑到链路稳定情况,因此,无法更好地适应节点高速移动的网络环境。为此,提出了一种改进的AODV路由协议,即IMAODV(Improved AODV)路由协议。该协议主要从路由度量值、HELLO消息的发送频率、邻居节点的监听方式等几个方面对AODV进行改进,使之在移动网络中具有较好的扩展性和鲁棒性。仿真结果表明,IMAODV协议能够较好地适应高速移动的网络环境,并在一定程度上降低网络时延和增加网络吞吐量。     

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与Internet互联之单向链路克服方法研究

移动自组网(MANET)是由高度自主的移动节点组成的临时性自治系统,当其通过基于双向路由的AODV协议与Internet互联时,单向链路的克服是一大难题.通过改进AODV协议中的HELLO机制,可在维持较低网络整体开销的同时维持较好互联性能.用NS2进行的仿真结果显示,提出的方案切实可行.     

基于节点稳定性与跨层优化的MANET路由设计

针对移动自组织网络(MANET)中优化链路状态路由(OLSR)协议路由稳定性差和端到端延时高的问题,提出一种改进的OLSR路由协议。考虑MANET拓扑的移动性,通过优先选择平均相遇率较小、稳定性较高的中继节点构建移动拓扑,避免路由震荡。基于跨层技术,利用链路层共享的链路速率优化路由权值,从而提高路由性能。实验结果表明,与OLSR协议相比,改进协议在MANET网络中具有更好的网络稳定性及更低的端到端延时。     

基于OLSR协议的无人机自组网多径路由策略

针对现有文献在研究路由协议时选择的路由度量未能结合无人机自组织网络当时的性能水平进而造成路由决策不合理的问题,提出了一种具有负载感知和网络拓扑变动感知能力的多指标多径优化链路状态路由协议（optimized link state routing protocol based on multi-indicator and multi-path,MIMP-OLSR）。该协议首先考虑了无人机场景的节点移动特性和网络的生存时间,并定义了三个用于进行路由选择的指标,即节点的MAC层阻塞度、节点的邻居变化率和节点的多点中继选择节点（multi-point relay selector,MPR_S）邻居数目;其次,结合HELLO和TC两种控制消息提出了一种指标通告机制,用于将指标信息洪泛给全网节点;最后,根据指标信息提出了一种多径路由方案。仿真结果表明,与OLSR、SETT_MPOLSR和UAV-OLSR协议相比,所提协议MIMP-OLSR在成功率、端到端时延和吞吐量性能上均有明显提高,进而证明所提多径路由方案的合理性。     

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。     

OLSR路由协议中MPR节点安全性研究

OLSR(最优链路状态路由协议)是一种先应式路由协议,其MPR(多点中继)节点易受恶意攻击,严重时将导致路由协议崩溃.针对这一安全隐患,提出了一种MPR节点综合抗攻击方案:消息加密和消息频率检测技术.消息加密技术主要是对广播的HELLO消息进行加密,防止攻击节点冒充合法节点;频率检测是对HELLO消息发送频率进行检测,若频率过大则可以认为发送该HELLO消息的节点为恶意节点.仿真结果表明,该综合方案可以有效抵制对MPR节点的攻击,保证OLSR路由协议的安全.     

基于函数逼近的强化学习FANET路由优化算法

针对高速移动状态下的飞行自组网路由协议链路维护困难问题,提出一种基于强化学习的自适应链路状态路由优化算法QLA-OLSR。借鉴强化学习中的Q学习算法,通过感知动态环境下节点邻居数量变化和业务负载程度,构建价值函数求解最优HELLO时隙,提高节点链路发现与维护能力。利用优化Kanerva编码算法的状态相似度机制,降低QLA-OLSR算法复杂度并增强稳定性。仿真结果表明,QLA-OLSR算法能有效提升网络吞吐量,减少路由维护开销,且具有自学习特性,适用于高动态环境下的飞行自组网。     

基于拓扑维护的自适应多信道Ad Hoc路由协议

提出了无线移动Ad hoc网中一种基于拓扑维护的自适应多信道路由协议：MOLSR-TM，谊协议把拓扑维护状况感知和自适应控制算法引入OLSR以调整HELLO消息的发送频率和邻居记录表、拓扑记录表的刷新频率，从而增强节点掌握网络拓扑的能力，改善路由表项不全导致的分组寻路失败问题。性能分析和仿真结果表明：MOLSR-TM能改善节点的拓扑维护状况，增强动态拓扑适应能力，提高数据成功率、端到端时延和网络吞吐率等性能。     

基于OLSR路由协议的HIDA算法

针对Ad Hoc网络中的虫洞攻击,根据最优链路状态路由(OLSR)协议的运行特点,提出检测伪邻居的HELLO间隔分布式算法(HIDA)。仿真结果表明,在网络平均节点数大于4、节点随机最大移动速率大于2 m/s时,HIDA算法能达到80%以上的虫洞攻击检测率。     

基于跨层快速邻居感知的OLSR协议

提出了一种基于跨层快速邻居感知的OLSR协议——FS-OLSR,协议在采用hello消息进行链路感知和邻居探测的基础上,结合链路层反馈的信息对网络层邻居表进行更新,以增强节点的邻居感知能力;并将邻居节点的新鲜度作为MPR计算的依据,以提高拓扑消息中广播邻居节点的新鲜度,使之更加适合于快速移动场景。仿真结果表明,在快速移动场景中,FS-OLSR能够在增加少量路由开销的情况下,显著降低丢包率。     

MANET路由子层微移动管理

在采用无线自组网按需平面距离矢量(AODV)路由协议的移动自组网(MANET)网关设计中,针对MANET节点的微移动特性,提出应用于MANET路由子层的微移动管理策略,并在AODV路由协议中进行实现。在NS2平台上的仿真结果表明,采用微移动管理策略的MANET网关可有效降低MANET网络访问Internet的时延,并能减少MANET内控制报文的开销。     

MANET与Internet互联时的自适应增强机制

移动自组网(MANET)与Internet的互联能有效扩展Internet覆盖和MANET应用范围。针对既有互联协议无法适应MANET动态变化的网络条件,在网关发现过程中形成广播风暴以及将全局路由建立于单向链路上等原因所导致的互联性能恶化,提出了一种具有自适应增强机制的互联协议,该协议一方面依据实际网络条件与Internet访问需求自动调整网关通告分组在MANET中的覆盖范围;另一方面,基于网络条件自适应调整发送间隔的HELLO分组可同时避免全局路由计算过程引入单向链路以及形成广播风暴。仿真结果表明,此自适应增强协议能够以合理的开销,在复杂而多变的应用环境下为MANET提供优化的互联性能。     

优化链路状态路由协议的低开销拓扑维护算法

优化链路状态路由（OLSR）协议利用多点中继（MPR）节点周期性地泛洪拓扑控制（TC）消息,以实现网络拓扑发现与维护,但其增加了网络的控制开销,并且当拓扑较稳定时固定的泛洪周期导致网络带宽浪费。针对该问题,提出OLSR的低开销拓扑维护（LCTM-OLSR）算法。通过缩减MPR节点个数减少TC消息产生的数量和转发次数,同时对比上一次发送周期MPR选择集的变动情况,在稳定量和变动量中选择较小量作为TC消息进行发送。在此基础上,根据网络拓扑的变化情况动态调整TC消息的发送周期。仿真结果表明,相比传统OLSR和HTR-OLSR算法,LCTM-OLSR算法能够有效降低网络的控制开销和端到端时延,提高网络的吞吐量。     

基于节点速度和能量的MPR节点集选择

考虑到无人机群在协同完成任务时对时延的高要求,选用先验式路由协议OLSR(Optimized Link State Routing)协议。但无人机自组网中无人机节点高速移动和能量有限的特性,使得OLSR选举出来的MPR(Multi-Point Relay)节点可能会因此而丧失MPR资格,从而导致时延增加,网络开销增大。针对该问题,提出一种基于节点速度和能量的MPR集选择算法,运用HELLO分组在邻居探测的过程中感知节点能量和速度,之后在MPR选举前根据节点速度和能量对一跳邻居进行预处理,从而使速度快能量低的节点永不成为MPR节点。排除掉节点后,在节点意愿值相同的情况下再次对节点的速度和能量进行加权计算,选出最优MPR节点。仿真结果表明,基于节点速度和能量的MPR集选择算法在时延、吞吐量、节点能量消耗三个指标都具有良好的特性。     

高速移动网络中AODV路由协议的改进

在节点高速移动的网络环境中,网络拓扑结构变化频繁,易导致路由中断。传统的AODV路由协议选择跳数最少的路径作为路由,而不考虑链路的稳定情况,并且只在路由中断后才开始路由修复,因此,无法适应节点高速移动的网络环境。针对上面存在的问题,提出一种对AODV进行改进的协议。该协议在选择路由时,考虑节点接收信号功率、路由跳数和节点剩余能量等因素,在路由维护阶段引入链路状态预测机制,使路由在失效前启动局部路由修复。仿真结果表明,相对于传统AODV协议,该改进协议提高了数据包的投递率,缩短了端到端的传输时延,能更好地适应节点高速移动的网络环境。     

基于链路状态感知的无线Mesh网优化路由协议

在分析无线Mesh网路由协议所面临的挑战的基础上,结合无线Mesh网络的性能要求,以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工R-)工SR。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, 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。仿真结果表明,工R-OI_SR能 够在很大程度上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。