城市车联网中基于路径权值的路由算法

有效的数据传输是车联网(vehicular Ad Hoc networks,VANETs)应用的基本要求,为此,针对VANETs城市场景,提出基于路径权值的路由算法PWRA(path weight based routing algorithm)。从可用路径中选择最可靠的路径,利用网关车辆辅助不同路段间的连通;利用路径连通寿命、平均邻居数以及路径跳数3个参数估计路径权值,选择权值最大的路径传输数据包。仿真结果表明,相比基于贪婪边界转发路由GPSR(greedy perimeter stateless routing)和按需距离矢量路由(Ad Hoc on demand distance vector routing,AODV),PWRA算法的数据包传输率、端到端传输时延性能得到了有效提高。     

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。     

一种水下传感器网络移动环境下高效节能的路由协议

水下无线传感器网络（UWSNs）由一组传感器节点组成,节点自动采集水下环境信息最终将信息发送到水面的声纳浮标。然而,水下传感器网络拓扑结构变化迅速,数据传输链路不稳定。论文基于贪婪周边无状态路由协议（GPSR）针对周边转发过程进行改进,提出了一种高效节能的地理路由协议（EEGPSR）。首先,对GPSR路由协议的周边转发过程进行改进,不再运用右手法则、而是基于两个指标的权值函数选取周边转发节点作为最优转发节点跳出前方的空洞区域;其次,设置空洞标记,当节点陷入路由空洞时,此节点的空洞标记加1,当标记大于10后,该节点不再作为中继节点。仿真结果表明,该协议可以有效地减少路由转发消耗、降低传输时延、提高数据包成功投递率,并且可以有效地解决路由空洞问题。     

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。     

VANET城市场景下一种优化的地理信息路由协议

车辆的高速移动以及城市场景中的障碍物使得车辆间的通信链路变得异常脆弱。而现有的多数地理信息并没有考虑链路的稳定、可靠性,产生了高的数据包丢失率和高的数据包传输时延,降低了网络性能。为此,提出了一种优化的地理信息路由协议IGR(Improved geographical)。IGR协议在数据包转发过程中,考虑了源车辆离候选车辆间的相对移动方向、候选车辆离目的车辆的距离以及beacon接收率,尊重车辆间无线链路的不稳定性事实。IGR协议择优选择具有稳定链路的车辆作为下一跳数据包转发节点。最后,评估了提出的IGR协议,并与现有的地理信息路由进行比较分析。结果表明,提出的IGR协议在数据包传输时延、数据包传输率性能优于GPCR和RBVT-R协议。     

UWSNs中基于深度的抑制空洞路由优化算法

针对传统的水下无线传感器网络(UWSNs)的位置路由存在路由空洞问题,提出了基于深度的抑制空洞路由(DSVR)的UWSNs路由协议.DSVR协议通过融合跳数、物理距离和邻居数多个指标决策路由.为了提高通信可靠和缓解路由空洞,DSVR协议选择具有最小跳数路径、最少邻居数的节点作为下一跳转发节点.同时,DSVR协议利用定时器抑制冗余数据包.仿真结果表明:提出的DSVR协议能有效地提高数据包传递率,并降低端到端传输时延以及能耗.     

容迟网络中传染路由协议优化

针对传染路由协议（EPI）的泛洪机制会造成容迟网络资源浪费的问题,提出将节点间的历史相遇信息引入传染路由协议的改进算法（EPI-HT）,以达到准确选择数据下一跳转发节点的目的。仿真结果表明,改进后的EPI-HT比EPI明显抑制了数据泛洪传输,可提高交付率,同时降低端到端时延。     

基于神经网络和节点梯度的VANET路由协议

基于车载自组织网络的特性,提出一种借助于梯度场的方法,并将神经网络应用于车载自组织网络进行下一跳节点选择的路由算法,以达到快速准确地传递数据包的目的.该算法利用节点的位置、速度等信息,计算节点的梯度值,并利用神经网络根据不同路段的条件调整梯度计算中各个参量的优先级,选择梯度值最大的节点作为下一跳节点.仿真结果表明,与城市场景下的贪婪边界无状态路由(GPSR,Greedy Perimeter Stateless Routing)和无线自组网按需平面距离矢量路由(AODV,Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing)相比,基于神经网络和节点梯度的路由协议(NN-NGR,Neural Network and Node Gradient Routing)在数据包丢包率、数据包端到端平均时延方面具有较好的性能.     

一种高效的多媒体无线传感器网络地理路由算法

针对多媒体无线传感器网络数据流巨大的特点,本文提出一种高效的地理路由算法AOGR。与现有的地理路由算法以路由单包时的性能最优化为目标相比,AOGR将一次会话中所有交互数据包作为整体,使得平均每包传输的路由跳数最少。它充分利用先行包在路由方面的参考作用以优化后续包的路由。随着路由数据包的增多,AOGR最终收敛于最短路径。最后,通过仿真实验验证该路由算法能够有效地减少GPSR协议在周边转发模式时产生的绕道跳数,路由平均跳数有明显减少。     

智能电网中电力线通信网络负载均衡的机会路由协议

针对智能电网（SG）中电力线通信（PLC）网络中负载均衡的问题,提出了一个自适应机会路由协议——负载均衡的机会路由协议（LBORP）。在LBORP中,所有收到数据包的候选转发节点都有机会参与到数据包的转发中,不再局限于一条路由路径,避免了流量仅从一条链路经过导致的负载不均衡现象;而且候选转发节点的转发优先级不仅考虑到转发节点到目的节点的距离,还考虑到了PLC链路的不稳定性以及流量的变化。除此之外,在LBORP中采用一种隐式确认方案,进一步减少协议的端到端时延。在仿真实验中,与基于有序树的PLC路由协议（PLC-TR）和PLC机会路由协议（PLC-OR）相比,LBORP在时延上分别降低了19.7%和45.8%,在丢包率上分别降低了23.4%和32.5%。实验结果表明,LBORP能够实现网络的负载均衡,提升网络的可靠性并减小端到端时延。     

一种基于部分网络编码的无线网络机会路由算法

结合机会路由和网络编码两项新技术各自的优势,提出了一种新的基于部分网络编码的机会路由算法(Opportunistic Routing Algorithm for Wireless Network Based on Partial Network Coding,ORAPNC)。为了避免数据包分叉传输,同时利于执行转发节点间协调机制,ORAPNC首先以期望传输次数作为路由度量建立一条固定路由,并将候选转发节点集中在这条固定路径附近;为了充分减小网络中的冗余数据包,ORAPNC采用一种新的转发节点间协调机制(Forwarding Nodes Coordination Mechanism,FNCM)来实现每跳的数据包传输。仿真结果表明,与其他相关路由协议相比较,ORAPNC可以有效提高网络吞吐量,减小目的节点解出原始数据包的平均时延。     

An Energy-Aware Geographic Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks

Mobile ad hoc networks (MANET) are characterized by multi-hop wireless links and resource constrained nodes. To improve network lifetime, energy balance is an important concern in such networks. Geographic routing has been widely regarded as efficient and scalable. However, it cannot guarantee packet delivery in some cases, such as faulty location services. Moreover, greedy forwarding always takes the shortest local path so that it has a tendency of depleting the energy of nodes on the shortest path. The matter gets even worse when the nodes on the boundaries of routing holes suffer from excessive energy consumption, since geographic routing tends to deliver data packets along the boundaries by perimeter routing. In this paper, we present an Energy-Aware Geographic Routing (EGR) protocol for MANET that combines local position information and residual energy levels to make routing decisions. In addition, we use the prediction of the range of a destination''s movement to improve the delivery ratio. The simulation shows that EGR exhibits a noticeably longer network lifetime and a higher delivery rate than some non-energy-aware geographic routing algorithms, such as GPSR, while not compromising too much on end-to-end delivery delay.     

基于SDN与NDN的卫星网络多约束路由算法

针对NDN卫星网络内容传输时延高、丢包率高且请求命中率低的问题,提出了一种基于SDN与NDN的卫星网络多约束路由算法,并命名为SNMcRA。基于SDN的集中控制与全局视图,通过建立多约束路由模型,将链路多约束信息与蚁群算法相结合以求解满足时延、带宽、丢包率多约束的代价最小路径,由节点在包转发的过程中动态完成转发表FIB和待定请求表PIT的构建。实验结果表明,该算法与DSP算法相比时延降低了35%,带宽利用率提升了29%,丢包率降低了17%,并且在请求命中率方面也具有显著优势。     

一种城市场景下基于地理位置的跨层路由协议*

针对城市场景下车辆多、移动速度快、道路拓扑结构固定导致VANETs路由协议通信性能很大下降的问题,提出一种适用于城市场景的基于地理位置的跨层多跳路由协议（City Cross-layer Multi-hop Geography Routing,CCMGR）。该协议综合考虑车辆的移动信息和物理层、数据链路层的跨层信息作为数据转发的权值,提出节点选取算法和权重决策方法动态选择权值小的节点进行数据的转发。基于NS-3网络仿真表明,CCMGR路由协议在数据传输成功率和端到端平均延迟性能方面优于GPSR,DSDV,OLSR和DSR协议,适合城市VANETs。     

基于信任机制的无线传感器网络可靠传输路由协议

在无线传感器网络中,针对异常事件监测时会出现大量数据发送引起网络拥塞、数据包无法可靠传输的问题,提出一种基于信任机制的可靠传输路由协议（RTRPT）。该协议提出了梯度分簇模型以选取簇头节点。在无异常事件发生时,通过转发能量阈值找出传输数据的邻居节点,进行数据传输。同时对这些节点进行转发概率与历史信任度计算得到直接信任度,再通过这些节点交互间接评价得到间接信任度。将直接信任度、间接信任度、距离度量和剩余能量作为评价指标,量化后通过熵权法得到邻居节点的综合信任。在异常事件发生时,节点仅需选择综合信任度最大的邻居节点作为转发节点,建立路由路径。使用OMNeT++进行仿真验证,RTRPT与TSRP、ESRT相比,在传输大量数据包时节点丢包率分别降低69.4%、52.7%;节点传输延迟分别降低53.6%、34.8%;网络生命周期分别延长32.5%、15.7%。仿真结果表明,RTRPT能有效减少丢包、降低传输延迟、延长生命周期。     

一种基于链路质量的移动Ad-hoc网络地理路由算法

如何实现简单的路由机制,使节点能够快速、高效地完成分组传递,是移动aa-ho}网络研究的一个基本问题。针对无线链路在高误码率和杭干扰技术方面的不足,提出了将链路质量作为路由选择的度量,设计并实现了基于链路质量的地理路由算法LQPR,解决了在非理想无线链路上采用传统贪婪算法引起数据分组传送率下降的问题。该算法综合了链路质量选择模式和边界选择模式,并利用目标定位技术获取的地理位置信息指导分组的转发,以减少控制开销,优化路径选择,实现数据分组快速有效的传输。在NS-2中完整实现了LQPR协议的仿真,并通过对网络节点发送数据包的端到端时延、吞吐量以及包传送率进行比较、评估和检侧,验证了LQPR路由协议的有效性。     

软件定义车联网的数据转发策略和路由选择技术

针对目前车联网（VANET）数据转发效率低的问题,提出了软件定义网络（SDN）的数据转发策略和路由选择技术。首先,采用了软件定义车联网的分层控制结构,由局部控制器和全局控制器组成,实现数据转发和控制分离,可灵活控制数据转发的方向;然后,设计了单条路段的车辆路由机制,该机制预测车辆节点位置并采用贪心策略,实现数据的稳定传输;其次,设计了多个需求间的路段路由机制,该机制采用广度优先搜索（BFS）算法和边集相结合的方式,实现多个需求间路径不相交,缓解带宽瓶颈问题;最后,通过仿真验证,对比无线自组网按需平面距离向量（AODV）路由,所提出的数据转发策略和路由选择算法在数据分组接收率上提高40%以上,平均延迟时间降低60%左右。实验结果表明,软件定义车联网的数据转发策略和路由选择技术能够提高数据转发效率,减少平均收包延时。     

基于地理位置的无人机网络分段优化路由算法

在无人机网络中,由于节点具有较强的移动性,导致网络空洞出现的可能性和随机性增加,一般的地理辅助路由协议往往无法满足网络需求。为此,本文提出一种基于包回传的分段优化机制。该机制根据路径采取的转发策略设置分段点,在后续通信回传的过程中对绕行部分进行优化,及时应对已存在或新出现的网络空洞,同时考虑实际情况下无人机的巡航能力,按照实际应用需求,设计更为合理的节点选择判据公式。仿真表明,本文算法与普遍应用的GPSR算法及改进算法BOPF算法相比,能够优化传输路径,降低端到端时延,提升网络性能。     

一种城市环境下的地理位置路由策略改进方法

在城市环境下的VANET应用场景中, 传统的基于地理位置信息的路由算法如GPSR等存在一些问题, 本文在此基础上提出一个改进的路由协议, 通过对车辆节点网络传输负荷以及所在路段方向等状态信息进行检测, 并将此作为路由转发选择依据. 新协议选择传输延时小并且路由健壮性较强的路径进行数据转发, 有效地提高了城市环境下的路由传递效率. NS2仿真结果表明新协议具有较好的性能.     

基于非均匀分簇机制的ZigBee混合路由算法

针对现有ZigBee网络路由算法存在节点能量消耗不均衡问题,在树路由算法与无线自组网按需距离矢量路由改进(AODVjr)算法的基础上,提出一种基于非均匀分簇机制的ZigBee混合路由算法。该算法将网络分成若干个非均匀的逻辑簇,使距离协调器越近的簇规模越小,从而减少转发任务,使得能量消耗均衡。在分簇的基础上,将节点之间的传输分为簇内传输与簇间传输。簇内传输采用基于邻居表的树路由算法;簇间传输在基于树路由算法无效的情况下,采用AODVjr算法,找到两个簇首之间的较短路径;同时规定只有簇首节点和网关节点才能广播请求分组(RREQ),可以减少冗余的RREQ分组。仿真结果表明,该算法能有效推迟死亡节点出现的时间,延长网络的生存周期,达到提高网络性能的目的。