节点度估计和静态博弈转发策略的Ad Hoc网络路由协议

针对Ad Hoc网络路由发现过程中广播路由请求分组导致的广播风暴问题，提出了一种基于节点度估计和静态博弈转发策略的Ad Hoc网络路由协议NGRP.NGRP考虑边界影响，采用分段函数的思想将网络场景分为中心、边和角区域，分别估算网络中节点在不同区域的节点度，避免了周期性广播Hello消息获取节点度导致的开销；NGRP路由请求分组的转发采用静态博弈转发策略，利用节点度估算参与转发路由请求分组的节点数量，将转发和不转发作为策略集合，设计效益函数，通过纳什均衡获得节点转发路由请求分组的转发概率，从而减少了路由请求分组广播过程中产生的大量的冗余、竞争和冲突，提高了路由发现过程中路由请求分组的广播效率.运用NS-2对协议的性能进行大量的仿真，结果表明：NGRP的分组投递率、路由开销、MAC层路由开销和吞吐率这4项指标明显优于AODV+FDG，AODV with Hello和AODV without Hello协议.     

基于局部邻居节点和链路权值的改进AODV路由协议

在节点高速移动的Ad Hoc网络环境中,广播风暴对网络性能的影响尤为重要,且网络拓扑结构的频繁变化极易导致路由中断.传统的AODV路由协议在路由发现阶段直接使用广播转发RREQ（路由请求分组）机制,容易导致广播风暴降低网络性能;同时,协议选择跳数最少的路径作为路由,没有考虑到节点的快速移动导致路由频繁失效,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.该协议在路由发起过程中,基于局部邻居节点数量计算动态转发概率;选择路由时,利用跨层思想,结合网络节点移动速度提出链路权值,依据链路权值选择路由路径.NS2仿真结果表明：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,能够更好地适应节点高速移动的网络环境.     

概率转发的移动自组织网络路由协议

Ad Hoc网络节点能量受限的路由协议的研究是目前的一个热点,IETF的MANET小组提出的几种经典的路由协议,属于最短路由,即最小跳数路由,没有考虑能量因素。由于Ad Hoc网络中的节点是由电池供电,整个网络是一个能量受限系统,如何节省节点的能量,尽可能延长网络的可操控时间逐渐成为衡量路由协议性能的重要指标。基于移动节点的能量级别,采取不同的转发概率,提出了一种Ad Hoc网络基于概率的路由协议——PBR,并与AODV协议进行了性能比较,仿真结果显示,PBR明显改善了系统的能量消耗,延长了网络的存活时间,并且具有较优的可扩展性。     

一种基于AODV的多路径路由协议

由于Ad Hoc网络中,AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector)路由协议只保存单一路由路径,因此提出一种基于多路由路径的改进AODV路由协议(M-RTAODV)。通过NS-2平台对该协议进行了仿真实验和分析表明与AODV相比较,M-RTAODV协议可以更有效地提高网络数据包传输的成功率,降低网络中路由工作带来的网络开销。     

面向车载网的基于AODV优化路由协议的研究

车载网VANETs(Vehicular ad hoc networks)属于新型的通信模型,其可实现车间通信和车与基础设施通信。由于VANETs节点密度动态变化,节点的快速移动、移动模型的局限性等特点,为VANETs的数据传输提出挑战。鉴于此,提出优化的按需距离矢量AODV(Ad Hoc On demand Distance Vector)方案IAODV(Improved AODV)。在城市环境中,AODV在端到端传输时延、数据包丢失率方向性能较差。为此,IAODV采用限定源节点的路由跳数,降低AODV的端到端传输时延,同时为源节点提供备份路由,从而改善数据包丢失率。仿真结果表明,与AODV协议相比,IAODV在端到端传输时延、数据包丢失率得到有效提升。     

基于超级节点的AODV路由协议改进

在移动Ad Hoc网络中,针对AODV路由协议在路由建立过程中通过广播发现路由的缺点,本文提出一种基于超级节点的分簇思想的AODV路由改进协议。新的协议在网络中设置若干个超级节点,根据超级节点的位置将整个网络分成若干簇区,每个超级节点维护本簇区内完整的路由信息。仿真实验表明,通过该方法可以避免采用广播的方式,缩短路由建立的时间,提高数据包发送的成功率。     

邻居辅助的路由协议

提出了一种基于AODV的路由协议NS-AODV，该协议利用无线信道的广播特性和Ad Hoc网络中存在的冗余路径，使节点具有路由学习和短路由主动通告功能，可对破损路由进行快速修复。     

自适应选择gossiping概率的多跳网络数据广播

移动Ad Hoc无线网络节点在广播报文信息时占用大量的网络资源,且广播信息的能量开销较大。为了解决这些问题,提出一种基于自适应选择gossiping概率的多跳网络数据广播协议。该协议首先基于网络节点密度分布情况及节点平均邻居数量来定义gossiping概率,减少广播信息的开销,再为自适应gossiping概率加入选择能力,从候选邻居节点中排除会带来传输中断情况的节点,避免能量损失。实验仿真结果表明,该协议相比较gossiping路由协议、传输感知的机会Ad Hoc路由协议和轻量级的移动Ad Hoc网络主动源路由协议,网络总能耗分别减少了32.5%、14.6%和2.1%,并且在降低数据包丢失率和减少数据包传输延迟上表现出较好的效果。     

基于自我抑制泛洪的MAODV协议

在Ad Hoc网络中,每个节点都可以作为路由器来转发分组,因此在路由协议中如何减少分组传输的数目将会对网络性能有所提高.对此提出了一种改进的MAODV/SP协议,它在MAODV基础上利用自我抑制的泛洪机制来有效地控制广播分组的数目,仿真实验结果表明它具有较好的性能.     

移动Ad hoc网络路由协议的研究

介绍了当前Ad Hoc(移动自组网络)的网络路由协议研究现状,对Ad Hoc网络路由协议分类,并就传统的按需距离矢量路由(Ad-hoc On-Demand Distance Vector routing,AODV)的特征、优点和缺点给出分析,提出了一个新的基于AODV的改进路由协议--N-AODV(Neighborhood Routing Protocol based on AODV).采用NS-2系统仿真工具搭建了移动Ad Hoc网的仿真平台,在此平台的基础上,实现了N-AODV路由算法.通过仿真比较传统的AODV路由算法和改进的AODV路由算法的网络性能,验证了N-AODV算法的可行性,为实际系统的设计和规划提供了参考算法、参考模型和参考数据.最后,提出了一个基于Ad Hoc网络应用的系统架构.     

Performance evaluation of dynamic probabilistic broadcasting for flooding in mobile ad hoc networks

In mobile ad hoc networks (MANETs), flooding is a required message dissemination technique for network-wide broadcast. The conventional blind flooding algorithm causes broadcast storm problem, a high number of unnecessary packet rebroadcasts thus resulting in high contention and packet collisions. This paper proposes a new probabilistic approach that dynamically fine-tunes the rebroadcasting probability of a node for routing request packets (RREQs) according to the number of neighbour nodes. We evaluate the performance of the proposed approach for the ad hoc on demand distance vector (AODV) routing protocol and compared against the blind flooding, fixed probabilistic and adjusted probabilistic flooding [L.M.M.M. Bani-Yassein, M. Ould-Khaoua et al., Performance analysis of adjusted probabilistic broadcasting in mobile ad hoc networks, International Journal of Wireless Information Networks 13(2) (2006) 127–140; M.B. Yassein, M.O. Khaoua et al., Improving route discovery in on-demand routing protocols using local topology information in MANETs, Proceedings of the ACM international workshop on Performance Monitoring, Measurement, and Evaluation of Heterogeneous Wireless and Wired Networks, Terromolinos, Spain, ACM Press, 2006, pp. 95–99.] approaches. The simulation results show that our proposed approach demonstrates better performance than blind flooding, fixed probabilistic and adjusted flooding approaches.     

一种基于AODV改进的城市车载自组网路由协议研究

针对城市环境下车载自组网的特点及AODV协议广播式路由探测的不足,采用贪婪转发的单播式路由探测和经典AODV协议的广播式路由探测相结合的路由探测方式,并且单播路由探测在选择下一跳转发节点时同时考虑贪婪转发和链路稳定两个因素,减少了广播帧的发送,提高了路由的稳定性。仿真实验表明,改进后AODV协议比经典AODV协议更加适合城市车载自组网。     

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。     

MANET与Internet互联时的增强型机制研究

已有的移动自组网与Internet的互联协议由于无法克服网关发现过程中的单向链路并且因盲目转播网关发现报文形成广播风暴等原因而致使性能严重恶化。该文提出了一种增强型的综合互联协议，该协议一方面采用效率较高的综合方式进行网关发现，另一方面则通过交换携带有对称邻居列表和非对称邻居列表的HELLO分组而有效克服了网关发现过程中的单向链路，同时抑制了广播风暴的形成。基于NS2的仿真结果显示该增强型的综合互联协议在不引入新控制分组的前提下能显著提升互联性能，降低互联开销。     

无线多跳通信网络中基于贝叶斯概率模型的消息转发机制研究

无线多跳通信网络依赖多节点中继实现信息传输,因不需要依赖预先架设的基础设施而成为军用及民用领域等特殊应用场景下的重要通信方式。为了能在复杂及恶劣环境下组网,信源节点往往采用全网广播路由请求分组RREQ的泛洪方法,以提高多跳转发路径构建成功率。然而,全网泛洪广播产生消息的冗余转发和重叠效应引起节点能耗的上升和信道利用率的下降,导致分组碰撞与网络拥塞概率的上升,严重时可能造成网络瘫痪而失去效用。本文基于贝叶斯概率论设计了无线多跳通信网络的消息转发模型,通过计算节点密度和后验概率在保证网络连通性的条件下减少不必要的消息转发。基于NS2的仿真结果表明,本文所提出的基于贝叶斯概率模型的消息转发机制能够有效减小广播分组的重播次数。相比于同类算法,在基本保证网络吞吐量的前提下,可以有效降低能量消耗、路由开销,并提高分组成功交付率,从而为未来广域大规模动态多跳网络部署提供技术支撑。     

一种满足剩余能量约束的方向性Ad Hoc网络路由协议

本文提出一种基于剩余能量约束的方向性路由协议ED-AODV。该协议首先控制RREQ分组进行方向性传输来减小网络的洪泛负担;其次,提出基于剩余能量的预警机制,当移动节点剩余能量低于报警阈值时,通知源节点提前主动进行路由选择来提高路由的稳定性。ED-AODV采用的方向性控制RREO分组转发的方法又消除了提前进行路由选择带来的洪泛负担。仿真实验结果表明,在能量有限的情况下,采用ED-AODV协议在平均端到端时延、分组投递率性能指标上均优于AODV协议。     

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。