基于路径收集的Ad-hoc网络路由协议的研究

针对Ad-hoc网络中由于节点移动导致的链路断裂和RREQ(Route Request)分组泛洪的问题,提出了基于路径收集的路由协议.采用路径收集机制和链路不相交的多路径算法,提高节点获取路由的能力,增加节点的平均有效路由数量,提高RREQ分组被应答的可能性,从而限制RREQ的广播范围和转发次数;依据路径维持时间的概率密度呈指数分布的特点,设计优先使用最新路径、兼顾路径长度的路由选择策略,以在概率上延长通信路径的维持时间.NS2的仿真结果表明,与AODV、AOMDV以及AODV_PA协议相比,提出的协议提高了分组投递率,并显著地减少了路由开销和通信时延.     

可证明安全的节点不相交多路径源路由协议

多路径路由实现是移动ad hoc网络可靠运行的有效保证.针对多路径路由协议的安全性分析,建立了基于UC(universally composable)框架的可证明安全路由协议的新方法.基于攻陷的网络拓扑模型,扩展了可模糊路由概念,提出了多路径可模糊路由集合概念,用于描述攻陷网络拓扑结构的移动ad hoc网络多路径路由;基于UC安全模型,提出了基于UC-RP(universally composable security framework for ad hoc networks routing protocol)框架的路由协议形式化安全定义;针对MNDP(multiple node-disjoint paths)协议存在的安全问题,提出了新的移动ad hoc网络节点不相交多路径动态源路由协议(简记为SMNDP(security multiple node-disjoint paths)协议).将基于UC-RP框架的可证明安全路由协议的新方法应用于SMNDP协议的安全分析.SMNDP协议的可证明安全性可以归约为消息认证码和签名机制的安全性.SMNDP协议实现了路由发现协议的正确性、节点身份的认证性和路由消息的完整性.     

可证明安全的节点不相交多路径源路由协议

多路径路由实现是移动ad hoc网络可靠运行的有效保证.针对多路径路由协议的安全性分析,建立了基于UC(universally composable)框架的可证明安全路由协议的新方法.基于攻陷的网络拓扑模型,扩展了可模糊路由概念,提出了多路径可模糊路由集合概念,用于描述攻陷网络拓扑结构的移动ad hoc网络多路径路由;基于UC安全模型,提出了基于UC-RP(universally composable security framework for ad hoc networks routing protocol)框架的路由协议形式化安全定义;针对MNDP(multiple node-disjoint paths)协议存在的安全问题,提出了新的移动ad hoc网络节点不相交多路径动态源路由协议(简记为SMNDP(security multiple node-disjoint paths)协议).将基于UC-RP框架的可证明安全路由协议的新方法应用于SMNDP协议的安全分析.SMNDP协议的可证明安全性可以归约为消息认证码和签名机制的安全性.SMNDP协议实现了路由发现协议的正确性、节点身份的认证性和路由消息的完整性.     

基于蚁群算法的Ad hoc多径路由协议

针对无线移动自组织网中网络拓扑结构变化迅速,节点间移动速率快的特点,提出一种采用备份路径修复断裂链路的基于蚁群算法的无线移动自组织网路由协议-antPro协议.和传统的路由协议相比,对同一目的节点,新路由协议在源节点建立多条路由,在路由的中间节点缓存有备份路径.协议具有较好的鲁棒性,在链路断裂时采用备份路径及时恢复数据分组的传送,能很好地适应Ad hoc网络环境.     

移动ad hoc网络中DOS攻击及其防御机制

移动ad hoc网络由于其动态拓扑、无线信道以及各种资源有限的特点，特别容易遭受拒绝服务(DOS)攻击．提出了移动ad hoc网络中一种新的DOS攻击模型——ad hoc flooding攻击及其防御策略．该攻击主要针对移动ad hoc网络中的按需路由协议，如AODV，DSR等．ad hoc flooding攻击是通过在网络中泛洪发送超量路由查询报文及数据报文，大量地占用网络通信及节点资源，以至于阻塞节点正常的通信．分析ad hoc flooding攻击之后，提出了两种防御策略：其一是邻居阻止，即当入侵者发送大量路由查询报文时，邻居节点降低对其报文的处理优先级，直至不再接收其报文．其二是路径删除，即目标节点将入侵者发送攻击报文的路径删除，以阻止其继续发送攻击报文．模拟实验证实，通过这两种方法的结合．能够有效地阻止网络中的ad hoc flooding攻击行为．     

基于链路状态加权的无线Mesh网络路由协议

由于无线Mesh网络还没有统一标准,ad hoc中的路由算法并不能完全适合无线Mesh网络.在分析ad hoc中经典路由协议AODV的基础上,结合无线Mesh网络的特点,提出了一种新颖的、基于链路状态加权的路由协议.该协议利用节点的可用带宽、吞吐性能和缓冲队列的饱和度等计算路由每一跳的代价(即权重),选择从信源到信宿累计权重最小的路径作为路由.仿真结果表明,提出的路由协议在数据包转发率、平均端到端延迟和标准化路由负栽等性能上均优于AODV,是一种适合无线Mesh网络的路由协议.     

移动ad hoc网络AODV协议的分析与改进

由于移动ad hoc网络的AODV（Ad hoc on-Demand Distant Vector）协议仅维护1条到目的节点的路由记录,即使路由未失效,在超时后也会被删除,因此提出改进的AODV协议---HI-AODV协议.改进内容为：（1）借鉴DSR协议的特点,使其路由表维护多条路由记录;（2）在路由发现和路由维护中有效利用路由缓存信息和多路径路由,使得路由发现更加迅速.仿真结果表明HI-AODV协议可以提高数据吞吐量,减小平均延时.但由于移动ad hoc网络节点的移动性,采用HI-AODV协议容易导致路由信息失效,对路由协议产生负面影响.     

Ad Hoc网络中基于能源节省的单向QoS路由协议

针对阿ad hoc网络中节点能源受限，隐藏终端和QoS需求等问题，提出了一种基于能源节省的单向QoS路由协议。该协议利用网络中存在的单向链路，采用QoS策略，通过在最短路由集中选取能源较多的路径承担较多传输任务以延长网络生存时间。仿真结果表明，该协议比相关路由算法具有更好的网络性能，能有效支持单向ad hoc网络中具有QoS需求的信息传输。     

一种具有移动特征的ad hoc网络电源感知路由协议

在ad hoc网络中,节点通常采用电池一类的可耗尽电源,而且每个节点既是主机又是路由器,很容易因某个节点的电源耗尽而导致网络分裂,节能是-个非常重要的问题.电源感知的路由协议通常追求两个目标:一个是传输数据时选择能量消耗最低的路由,另一个是尽可能最大化网络的生存时间.文中提出了一个改进的ad hoc网络电源感知路由算法.该算法在选择路由时不仅考虑节点的传输能耗和剩余电量,还考虑了节点的移动速度,从而在选择能量消耗最低的路由的同时可以尽可能最大化网络的生存时间,并能够带来较稳定的路由.仿真结果表明,该算法具有较优的性能.     

车载自组网路由稳定性分析

针对车载移动ad hoc网络的特点,从路由断裂的角度在原理和理论上分析了车载移动ad hoc网络路由不稳定的各种情况,在分析结论的基础上提出了一种不依赖GPS信息的基于节点相对稳定性的类AODV路由协议RSBA(Relative Stability Based AODV Routing Protocol),通过可行性分析及实验仿真证明了新协议比AODV协议更适合节点密度较高的城市车载环境,具有较低的路由断链率和路由负载,有效降低丢包率,可扩展性提高,同时验证了对车载移动adhoc网络路由稳定性分析策略和结论的正确性。     

Backup path set selection in ad hoc wireless network using link expiration time

Topological changes in mobile ad hoc networks frequently render routing paths unusable. Such recurrent path failures have detrimental effects on quality of service. A suitable technique for eliminating this problem is to use multiple backup paths between the source and the destination in the network. Most of the proposed on-demand routing protocols however, build and rely on single route for each data session. Whenever there is a link disconnection on the active route, the routing protocol must perform a path recovery process. This paper proposes an effective and efficient protocol for backup and disjoint path set in an ad hoc wireless network. This protocol converges into a highly reliable path set very fast with no message exchange overhead. The paths selection according to this algorithm is beneficial for mobile ad hoc networks, since it produces a set of backup paths with much higher reliability. Simulations are conducted to evaluate the performance of our algorithm in terms of route numbers in the path set and its reliability. In order to acquire link reliability estimates, we use link expiration time (LET) between each two nodes.In another experiment, we save the LET of entire links in the ad hoc network during a specific time period, then use them as a data base for predicting the probability of proper operation of links.Links reliability obtains from LET. Prediction is done by using a multi-layer perceptron (MLP) network which is trained with error back-propagation error algorithm. Experimental results show that the MLP net can be a good choice to predict the reliability of the links between the mobile nodes with more accuracy.     

移动自组网基于邻居变化率稳定路径选择方法

节点移动是导致移动自组织网络性能下降、限制网络规模扩展的关键因素之一.寻找稳定路径是减小节点移动影响的有效手段.现有的稳定路径寻找方法存在以下局限:需要节点具有地理位置定位的硬件功能支持,或需要信号强度上传的交叉层功能支持.为此,提出了不需要特殊硬件支持、可独立于底层协议工作、基于邻居变化率的稳定路径选择方法.以AODV(Ad hoc on-demand distance vector)按需路由协议为基础,扩展为NCR-AODV(Neighbor change ratio Ad hoc on-demand     

面向能量和链路优化的水声移动传感器网络路由协议设计

针对水声移动传感器网络中存在水声通信环境恶劣、通信环境复杂多变以及节点能量受限造成的水声移 动传感器网络能量不均和路由链路断裂问题, 提出一种基于能量与链路度量路由的改进按需平面距离向量路由 (AODV)协议. 引入了以能量阈值为基准描述网络节点能量状态的能量指标以及以邻居节点间距离为基准描述链路 状态的链路指标, 并以综合考虑网络路由链路中节点的能量指标、路由链路指标以及路由链路跳数的路由度量作 为协议选择路径的优先条件, 并以此进行路由修复. 仿真实验表明, 本文所设计的改进AODV协议可提升网络整体 数据量、均衡网络节点能量、延长网络的生存周期.     

移动自组网的单向链路优化路由算法AODVUD

移动自组织网络路由协议多是基于双向链路提出,而单向链路在实用环境下普遍存在,严重影响着网络性能.本文在路由发现、双向链路感知和路由维护等方面对AODV路由算法进行改进,提出了一种基于单向链路的优化路由算法AOD-VUD.仿真实验表明该算法显著改善了报文端到端传榆率,相对于现有按需路由算法AODV和AODVUU有较显著的优势.     

高能量节点驱动的按需距离矢量路由协议

无线自组织网络中的按需距离矢量路由协议(AODV)没有考虑到能量消耗的均衡性和网络生命期的问题。针对AODV的这一缺点,提出了一种高能量节点驱动的AODV协议(HN-AODV)。此协议将高能量节点驱动的策略应用于按需路由发现过程,尽量选择能量较高的节点来承担转发任务,以此来平衡网络能耗。仿真结果显示,HN-AODV在基本不降低数据传输性能的前提下,显著提高了网络生命周期。这种高能量节点驱动的方案同样可以运用在其它类似的反应式路由协议中。     

移动自组网中基于路径稳定性的QoS路由协议

随着多媒体应用日益普及，在移动自组网中提供QoS已经逐渐成为自组网研究的热点问题，然而现有的自组网QoS路由协议主要集中研究如何找到满足QoS条件的可行路径而没有考虑可行路径的稳定性，针对移动自组网的特点，提出了基于路径稳定性的QoS路由协议PSQRP，该协议基于路径稳定性PSF来选择路由，减少了链路断开的概率，同时协议采用了主次预约技术来预约网络资源，进一步提高了协议的请求成功率，模拟结果表明，在动态的网络环境下，PSQRP协议能够取得良好的性能。     

按需式ad hoc移动网络路由协议的研究进展

Ad hoc移动网络是一种完全由移动主机构成的网络，网络拓扑易变，带宽，能源有限是ad hoc移动网络的主要特点，针对这些特点，目前设计的ad hoc路由协议大多采用按需查找方式，该文介绍了这方面研究的最新进展，对几种典型的按需路由协议进行了说明，分析和综合比较，文中分析了目前协议存在的一些问题并提出了相应的改进方法，最后指出了下一步研究方向。     

An on-demand routing protocol for improving channel use efficiency in multichannel ad hoc networks

In wireless ad hoc networks, end-to-end delivery over network is a critical concern for routing protocols. The capacity of routing protocols is constrained by the intra-flow interference introduced by adjacent nodes on the same path, and inter-flow interference generated by nodes from neighboring paths. In this paper, we develop an on-demand routing protocol M-AODV-R that solves the channel assignment, reuse and routing problem jointly. The proposed channel reuse scheme and channel assignment scheme can enhance channel reuse rate. This cross-layer design approach can significantly improve the performance of multichannel ad hoc networks over existing routing protocols. Simulation results show that the proposed routing M-AODV-R can effectively increase throughput and reduce delay, as compared to AODV protocol.     

Performance study of multiple route dynamic source routing protocols for mobile ad hoc networks

Design and analysis of routing protocols are the key issues for a mobile ad hoc network (MANET). The Dynamic Source Routing (DSR) protocol is one of the important on-demand routing protocols. In this paper, we develop a comprehensive analytic model for the performance study of the DSR protocol with multiple routes. Two performance metrics, called probability of a successful data transmission and probability that the multiple routes can support the next data transmission, are introduced. We derive both of the two probabilities for the general case over n multiple routes for the DSR protocol. These analytic results provide insights into the mechanics of the multiple DSR routing protocol. It is also useful for the design and implementation of the on-demand routing for MANET.     

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.