基于链路预测的VANET路由算法

在车载自组织网络(VANET)中,AODV路由算法存在控制开销大、路由发现和修复时间长等不足。为此,对AODV算法进行局部优化,提出一种改进的路由算法,利用节点位置、运动速度等信息预测链路失效时间。在路由发现阶段,将链路失效时间最大的路径作为传输路径;在路由维护阶段,设置定时器并提前触发路由寻路,减少路径搜寻时间。仿真结果表明,与AODV算法相比,该算法在数据包端到端延迟、传输吞吐率及报文投递率等方面性能较好。     

软件定义车联网的数据转发机制

针对现有车联网（VANET）中数据转发效率低的问题,提出了软件定义网络（SDN）的数据转发机制。首先,设计了软件定义车联网的分层次网络模型,该模型由局部控制器和车辆组成,实现控制与数据转发分离,具有可扩展性、独行性等特点;其次,设计了车辆路由转发机制,该机制采用动态规划和二分搜索的方法,以实现高效的数据转发;最后,通过仿真验证,对比无线自组网按需平面距离向量路由（AODV）、目的节点序列距离矢量路由（DSDV）、动态源路由（DSR）和最优链路状态路由（OLSR）算法,所提的数据转发机制在传递成功比上提高大约100%,而端到端延迟时间降低大约20%。实验结果表明,软件定义车联网的数据转发机制能够提高路由转发效率、减小延迟。     

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.     

基于卡尔曼预测的VANET混合路由算法

在车载自组织网络(VANET)中,车辆高速移动和分布不均导致网络拓扑快速变化、传输路径频繁中断,造成路由效率低下。为此,提出一种适用于城市场景的、基于卡尔曼预测的VANET混合路由算法,每个车辆节点通过部署卡尔曼预测器对邻居节点位置进行预测,通过该预测位置进行路由计算。在GPSR算法贪婪模式和边缘模式的基础上,借助容迟网络(DTN)路由的思想,存储并携带无转发节点的分组直至找到合适的转发节点。仿真结果表明,与GPSR算法和带缓存的GPSR算法相比,该算法在分组投递率和端到端时延方面性能更好。     

基于链路持续时间控制的VANET路由协议

在车辆自组织网络中,车辆的快速移动会使网络拓扑呈现高动态性,造成链路频繁断裂、路径不稳定。针对该问题,提出一种控制链路持续时间的路由协议。采用相同行驶方向且链路持续时间最长的节点组建路径,在路由维护阶段,设置定时器提前触发路由寻路,找到可替代的有效链路组建新路径。如果未能找到有效链路,则在链路两端节点增大发射功率,延长链路持续时间,扩大寻路搜索范围,最大限度减小链路断裂的概率。仿真实验结果表明,与AODV及LED-AODV协议相比,该路由协议在路径持续时间、传输延迟和吞吐率方面性能较好,具有更稳定的链路。     

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.     

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.     

流内编码中考虑链路相关性的机会路由机制

现存的结合网络编码的机会路由协议假设无线链路传输是相互独立的,但是相关研究表明无线链路传输具有相关性。链路相关性会影响节点转发编码包的次数以及转发节点的选取,进而降低协议的性能表现。对此,提出了一种流内编码中考虑链路相关性的机会路由机制。在该机制中,节点周期性收集邻居节点的反馈信息以衡量链路相关性,并由此准确计算节点期望转发次数进而选取总转发次数更少的转发节点集合。仿真实验表明,该机制能显著降低网络中的发送冗余,提高网络的整体吞吐量。     

按需机制的高效低时延LEO卫星网络路由算法

针对按需LEO(low earth orbit)卫星网络路由算法存在冗余控制开销,未充分利用新建路径有效信息完成后续路径建立等问题,提出了基于按需机制的高效低时延LEO卫星网络路由算法EIORA(efficient improved on-demand routing algorithm)。该算法充分利用源卫星与目的卫星发送的控制分组,减少寻路的控制开销,增加路由更新的广泛性;采用RREP(route reply)分组免疫机制,中间卫星收到RREP分组后若收到对应的RREQ(route request)分组,则丢弃该RREQ分组,以减小网络控制开销;增加中间卫星代替目的卫星回复应答的几率,缩短路径建立时间。仿真结果表明,与LAOR算法相比,该算法在减缓星地之间的控制开销与端到端时延,以及提升传输效率上有明显的改善。     

一种支持高速IPv6转发的路由器体系结构FIS

本文提出了一种在交换网络中执行转发操作的路由器体系结构,采用多个低速且具有独立转发和交换功能的转发交换结点FSN,组成多级流水线结构,以流水的方式执行报文转发和交换。本文对FIS中实现IPv6转发的关键技术—IPv6转发表的分解、转发表到FSN结点的映射、IPv6转发引擎的设计及报文调度算法进行了深入的研究,并基于FIS体系结构提出了易于硬件实现的IPv6查找机制和基于Hash老化的报文调度算法,为下一步FIS原型系统的实现提供了切实可行的方案。     

实时响应物联网中基于查询的数据转发方案

在许多基于传感器网络技术的物联网应用中,用户需要快速的查询响应,比如智能交通物联网应用中,行驶在路上的司机即时查询附近的空停车位信息.如何为此类物联网设计一种符合传感器网络特性(如能量有效等)的快速数据转发方案是一项重要的挑战性工作.已有的传感器网络实时数据转发协议大都因未解决好转发断路带来的额外开销、孤立节点处理耗时、难以适应网络拓扑动态变化等关键性问题而未取得理想的实时性效果.为此,该文提出一种新的基于查询的快速数据转发方案,利用查询消息为每个传感器节点建立最快速的数据转发路径(有向无环图),此外文中给出的综合路径代价模型可以均衡网络能量和减少网络拥塞延时,最后设计了贪婪的分布式数据转发算法及其改进算法,并用仿真实验验证了该方案的有效性和高效性.     

基于用户行为和影响覆盖的微博价值评价模型

在已有的对单条微博信息价值的研究中,一般都是从构成微博信息价值的多维因素出发,分析每个因素的权重然后综合进行评定,这样就带来了计算复杂的问题。但是,由于中文语义的复杂性,这种先验的分析方法,难免会有“一概而论”的嫌疑。由于转发行为的本质就是对微博信息价值的认同,而转发人占收到此信息总人数的比率则反映了该信息的普遍影响程度,因此从这两个因素出发研究微博信息价值非常值得思考。为此,文中从粉丝行为和影响覆盖率两个角度出发,引入了“单条微博影响力饱和度”概念,对单条微博信息价值进行了研究,在研究思路上进行了积极拓展。     

一种适用于多数据链网络的信息过滤转发策略

针对多数据链网络的信息转发问题,提出一种新颖的数据抽样过滤策略,基于不同信息优先级采取有区分的数据抽样率和连续转发次数,且能实现二者的自学习调整过程。仿真结果表明,提出的信息过滤转发策略能够较好地满足不同优先级信息的转发要求并能快速收敛。     

一种基于分布式网络处理器系统的路由软件平台

由于网络处理器（NPU）结合了姗的高转发性能和传统RISC处理器的灵活性，目前的大容量网络设备多采用分布式NPU的架构。但因为各种NPU的体系结构和提供的API接口有较大的不同，设计者需要解决路由软件在各种硬件平台的可移植性和可扩展性。本文提出了一种基于分布式NPU系统的路由软件平台—EROS，该平台采用模块化和分层化的设计思想，通过数据转发适配层屏蔽了具体的硬件转发行为，简化了上层协议和网管的实现。本文介绍了EROS的总体架构和部分实现细节。此外，本文还介绍了EROS在实验平台DEEP上的实现和测试结果，基于DEEP平台的路由器已获得信息产业部高端路由器入网证。     

MPSSF:一种低失序的缓存转发移动切换方案

全IP无线移动网络的微移动协议在无线接入网采用快速切换技术降低移动切换时延，同时采用了数据包缓存转发技术来解决切换过程中的丢包。多流转发方案存在较多的失序，使上层的TCP协议不适当地启动拥塞控制机制而降低吞吐量。单流转发方案虽然没有失序，但是会占用较多的网络资源并增加数据包的时延。提出一种多径单流转发方案MPSSF，较好地解决了移动切换过程中数据包的丢失与失序问题，同时网络资源消耗以及数据包时延也比单流转发方案显著减小。网络模拟实验表明，MPSSF在移动切换时避免了数据包失序，保持了TCP的拥塞窗口，对TCP性能的改善效果优于多流转发方案及单流转发方案。     

移动传感器网络中一种基于接收者的跨层传输协议

移动传感器网络中节点的移动引起网络拓扑动态变化,数据源节点到Sink节点之间往往不存在稳定的通信路径,从而对数据传输协议提出了更高的要求.基于接收者的路由不需要建立数据源节点到Sink节点的全局路由,而是由发送节点的邻居节点根据自身的位置信息按一定规则参与转发权的竞争,动态地生成下一跳的转发路径,因此能够应用于移动传感器网络.针对移动传感器网络的特性以及现有相关协议存在的缺陷,提出了一种基于接收者的跨层传输协议.该协议优化了转发优先度计算方法,设计了一种自适应的转发申请信息发送机制,采用双信道通信模式解决了转发权竞争过程中的数据碰撞和多播抑制问题,并提出了一种简单高效的路由空洞逾越机制.仿真实验表明,该协议在通信开销、传输时延以及可靠性等方面具有较好的性能.     

基于城市公共交通移动模型的协作延迟容忍网络路由策略

如何利用有限的传输机会可靠地传送车载服务感知信息是智能交通发展的“瓶颈”问题,利用公共交通中车辆的运动规律,提出基于节点之间机会接触来进行消息的逐跳转发策略,同时结合公共交通系统自身的特点,设计了一种基于公共交通移动模型的协作延迟容忍网络（DTN）路由算法TF。首先,根据公共交通移动模型自身的特点,将公交、长途客车等节点按其运动路径进行分组,提出一种基于固定运动路径分组的DTN路由算法;然后,将出租车、行人类节点定义为自由节点,并设计了一种基于转发因子控制的DTN路由策略作为分组路由机制的补充。仿真结果表明,与Epidemic、Prophet以及SAW路由算法相比,TF路由算法具有较高的消息投递率和较低的平均延迟。     

交叉流水线多队列缓冲报文转发技术

IP报文封装为链路帧是路由器设计必不可少的技术。提出了一种通用的多通道报文封装和转发的处理器结构．利用FPGA内部存储资源，采用流水线和多队列缓存区相结合，显著提高了小报文线速转发和突发流量传输的性能。     

How to improve snap-stabilizing point-to-point communication space complexity?

A snap-stabilizing protocol, starting from any configuration, always behaves according to its specification. In this paper, we are interested in the message forwarding problem in a message-switched network in which the system resources must be managed in order to deliver messages to any processor of the network. To this end, we use the information provided by a routing algorithm. In the context of an arbitrary initialization (due to stabilization), this information may be corrupted. In Cournier et al. (2009) [1], we show that there exist snap-stabilizing algorithms for this problem (in the state model). This implies that we can request the system to begin forwarding messages without losses even if routing information is initially corrupted.In this paper, we propose another snap-stabilizing algorithm for this problem which improves the space complexity of the one in Cournier et al. (2009) [1].