基于路网与QoS模型的GPSR改进协议

针对传统GPSR协议在城市交通条件下多数存在链路质量低、投递率受速度影响大、低节点密度适应性差等问题,提出一种LRGR路由协议。利用道路和路口位置等信息建立路网模型,引入服务质量评估优化路径,并给出携带转发机制。选取实际道路电子地图作为实验仿真场景,并通过SUMO和NS3仿真工具对GPSR协议和LRGR协议进行不同节点密度或速度下的比较仿真,结果表明,在实际交通场景中,车辆密度与速度对路由协议投递率、端到端时延和端到端跳数影响较大,尤其在低密度和高速度情况下,协议各性能明显下降。在不同车辆密度和速度条件下,LRGR协议比GPSR协议投递率提高20%～35%,端到端时延降低5 ms～10 ms,端到端跳数减少2跳～4跳,能够适应城市车载自组织网络。     

城市非连通车载自组网中低时延路由协议

针对城市车载自组网具有路径寿命短、网络非连通的特点,设计一个低时延路由协议。该协议根据车辆密度建立时延模型,将路由分为路段转发和路口转发2个阶段,路口转发选择时延最小的路径进行路由。实验结果表明,该协议能在城市非连通的车载自组网中达到较高的分组投递率和较低的传输时延。     

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。     

移动边缘计算环境下基于改进GPSR的VANET路由算法

针对车辆自组织网络(VANET,vehicular ad-hoc network)中现有路由协议存在的路由选择错误、丢包率较高、服务质量低等问题,提出了移动边缘计算环境下,结合改进贪婪周边无状态路由(GPSR,greedy perimeter stateless routing)和自适应链路质量评估的VANET路由算法;首先,结合边缘计算构建了VANET通信模型,对其车辆位置和速度进行系统的理论分析;将边缘计算架构应用于VANET能够有效缓解计算量大、与车辆有限且不均的资源分布之间的矛盾;然后,提出了基于节点移动速度和节点间距离的改进GPSR协议,通过自适应链路稳定性和链路传递速率评估来选择合适的中继节点,动态更新链路;通过SUMO仿真平台对路由算法的性能进行评估,实验结果表明,相对于其他算法,所提算法受车辆密度、交通流以及车辆相对速度的影响较小,且提高了分组传送率(车辆数为300时传送率达到92%),减少端到端延迟(交通流为5时延迟降低到1.5 s),从而降低了通信开销。     

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。     

移动Ad hoc网络基于链路质量的地理位置路由协议

基于地理位置的路由算法要周期性发送信标报文,以维护邻居节点的位置信息。但是频繁广播信标控制包会占用大量的网络带宽,于是近几年提出了基于竞争机制的无信标路由算法来减少控制开销。然而,大部分路由协议没有考虑到实际无线信道的不可靠性,使其在实际应用中表现不理想。提出了一种基于链路质量的地理位置跨层路由协议(LQBGR)。它利用跨层技术,在竞争机制中充分考虑链路质量因素,通过选择通信质量较好的链路来减少重传,提高整体网络性能。最终仿真结果表明,该协议能够达到较高的数据包投递率、较短的端到端延迟及较低的通信总量。     

时延受限且能量高效的无线传感网络跨层路由

如何通过网络的多跳中继把传感器节点收集的信息快速、高效地传输至基站,是无线传感器网络的基本问题.研究发现,MAC(media access control)层的睡眠调度和无线信道的不规则性均会对路由协议的效率产生较大影响.虽然传统分层设计的网络协议有着模块化的优点,但各层之间的相互独立却导致网络的整体性能不能达到最优.此外,已有协议通常采用牺牲时延以提高能量效率的方法,会给时延敏感系统带来不能容忍的端到端时延.提出一种时延受限且能量高效的跨层路由协议(delay-constrained and energy-efficient cross-layer routing,简称DECR),该协议在做出路由决定时考虑MAC层以及链路层的相关信息,其目标是在将端到端时延控制到低于预定上界的前提下最优化节点的能量效率.理论分析和实验结果表明,所提出的跨层路由协议具有较好的性能.     

基于PC辅助机制的高效VANET路由协议

针对车载自组网络(VANET)中传统的被动聚类(PC)机制没有考虑车辆特性和链路质量而导致分组投递率非常低的问题,提出一种基于被动聚类辅助机制的高效VANET路由协议。首先,选择合适的节点作为簇首节点或网关,在路由发现阶段转发路由请求包;然后,通过采用一种基于节点度数、预期传输计数和链路生存周期的多度量选择策略评估节点的适合性;最后,当发现一个路由时目标节点回复路由请求包到源节点,并通过该路由路径的数据确认是否传输成功。针对路径发现率、网络吞吐量、路径生存期、分组投递率及加权因素影响的仿真实验验证了所提路由协议的可靠性及高效性。仿真结果表明,相比传统的PC机制,所提路由协议不仅提高了路由发现成功率,还明显提高了分组投递率和网络吞吐量。     

基于速度向量的VANET位置预测路由协议

针对车辆自组网（VANET）中车辆快速移动引起的网络拓扑快速变化及路由路径频繁切换引起的网络性能下降问题,提出一种适用于城市环境的基于速度向量的位置预测路由协议（VPRP）。该协议根据行驶方向将车辆分组,根据速度和当前位置预测下一步位置,选择路径中所有节点总的方向差异最小且总的距离变化最小的路径作为路由路径。仿真实验结果表明,VPRP比AODV和VHRP在吞吐量、分组投递率、平均传输延迟、控制开销等方面均有改进。     

基于跨层设计的CLRM-HWMP路由协议研究

在研究HWMP路由协议的基础上引入跨层设计方法,综合考虑数据链路层的数据帧传输成功率DFTE(Data Frame Transmission Efficiency)、网络层的可用带宽和节点跳数作为跨层路由度量值CLRM(Cross-Layer Routing Metric),提出一种综合路由判据的跨层路由协议CLRM-HWMP路由协议.该协议有效解决单一的路由量度判据在提高无线Mesh网络性能方面的局限问题.通过NS-3仿真工具对无线Mesh网络中的HWMP路由协议和提出的CLRM-HWMP跨层路由协议进行分析对比,实验结果表明:提出的CLRM-HWMP路由协议有效降低了节点间端到端时延、提高了数据包投递成功率和网络吞吐量.