一种高效动态LEO卫星网络流量调节路由算法

针对考虑负载均衡的LEO卫星网络路由算法存在控制网络开销偏大、路由更新不及时以及流量调节机制分配不均等问题,提出了一种基于负载均衡的动态LEO卫星网络路由算法DRLB。根据卫星节点路径记录信息以及后向Agent读取策略设计新的路由机制,获得动态卫星拓扑结构;分析前向Agent的分组格式并删除冗余字段,达到减小网络开销目的;根据数据发送时间间隔构造前向Agent选址策略,提高路由更新效率,通过考虑卫星所处纬度流量分配不均问题,改进流量调节因子,获得更好的负载均衡效果。仿真结果表明,与SDRZ-MA算法相比,DRLB算法在减缓星地之间的控制开销、平均端到端时延等方面具有较好的优势。     

基于消息摆渡的机会网络全覆盖低时延路由算法

针对现有基于消息摆渡的机会网络路由算法中存在的网络覆盖不全、Ferry节点主动运动路径不够优化以及Beacon消息包含冗余字段等问题,提出一种新的路由算法—优化的摆渡路由算法(Optimized Ferry Routing, OFR),该算法采用自适应调整Ferry节点通信半径消除网络覆盖盲区、优化选择Ferry节点主动运动路径,使尽可能多的节点相遇以及删除Beacon消息中冗余的位置信息3种新机制,在不影响原有数据传输功能的前提下改善网络覆盖,提高数据分组传送成功率、降低数据分组时延和控制开销。理论分析和仿真结果表明：与FIMF、MO-FIMF和FTFPF算法相比,OFR算法的数据分组传送成功率至少提高了3.83%,而平均端到端时延和控制开销则分别降低了1.23%和 6.34%以上。     

SMR路由协议的改进与仿真分析

在Ad Hoc网络中,分裂多径路由SMR协议存在数据分割传输效率低与路由维护中路由发现条件不合理的问题。为此,提出一种改进的路由协议P-SMR。该协议采用以时延作为路径负载影响因子的数据分配方法来提高传输效率,运用判断路径断开条数和路径生存时间的方法作为路由发现的条件。仿真结果表明,与SMR和DSR协议相比,P-SMR协议可降低平均端到端传输延时和路由开销,并能提高分组投递率。     

异构自组织网络环境下路由算法研究

针对传统自组织网络路由方法不能满足异构网络环境下的通信要求这一问题,提出混合节点发现算法(HNDA)以及结合路由跳数和节点负载的综合度量方法 (CM-HCTL);将HNDA与CM-HCTL相结合融入AODV协议,得出完整的异构网络环境下自组织网络路由解决方案HC-AODV。对AODV和HC-AODV这两种算法进行仿真对比,仿真结果表明,在一定的网络环境下,HC-AODV方法能够提高数据分组投递率,降低平均端到端时延以及路由控制开销,具有有效性。     

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。     

基于分组索引增量交换的机会网络高效低时延路由算法

基于Epidemic机制的路由算法为机会网络提供了一类可靠的数据传送方式,但在相遇节点感知和分组交换的操作中存在冗余,导致开销和时延增加;对此,作者提出一种基于分组索引增量交换的机会网络路由算法--ERBEI,在分组索引的交换过程中只传递增量信息,并借助Request消息从节点缓存中删除已到达目的节点的分组,同时在相遇节点感知过程中只使用Hello消息,且优先发送位于最后1跳的数据分组,从而减少开销、降低分组时延.理论分析和仿真结果说明,与经典的Epidemic路由算法和它的一种改进算法ARER相比,ERBEI算法在控制开销、分组端到端时延、存储空间占用等方面的性能得到整体提升.     

基于跨层机制的ZigBee网络PAN间能耗均衡路由算法

针对现有ZigBee网络多PAN路由算法在路由构建过程中通信开销、传输时延和能耗较大的问题,提出一种基于跨层机制的能耗均衡路由算法——ERBCD(Energy-balanced Routing algorithm Based on Cross-layer Design)。该算法采用梯度探测反馈方式构建网关至节点的下行多径路由;引入跨层机制更新邻居节点的剩余能量信息;设计包含跳数和节点剩余能量的合成路由度量标准以减轻节点负载,均衡网络节点能耗。理论分析证明了ERBCD算法的有效性。仿真结果表明与现有典型算法IP-AODV相比,ERBCD算法大大降低了网络通信开销和数据分组平均能耗,并延长了网络生存期延。     

优化链路状态路由协议的低开销拓扑维护算法

优化链路状态路由（OLSR）协议利用多点中继（MPR）节点周期性地泛洪拓扑控制（TC）消息,以实现网络拓扑发现与维护,但其增加了网络的控制开销,并且当拓扑较稳定时固定的泛洪周期导致网络带宽浪费。针对该问题,提出OLSR的低开销拓扑维护（LCTM-OLSR）算法。通过缩减MPR节点个数减少TC消息产生的数量和转发次数,同时对比上一次发送周期MPR选择集的变动情况,在稳定量和变动量中选择较小量作为TC消息进行发送。在此基础上,根据网络拓扑的变化情况动态调整TC消息的发送周期。仿真结果表明,相比传统OLSR和HTR-OLSR算法,LCTM-OLSR算法能够有效降低网络的控制开销和端到端时延,提高网络的吞吐量。     

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.     

一种基于跨层负载感知和双向逐跳信息素更新的自组网蚂蚁算法

本文将跨层优化和蚂蚁优化方法结合起来解决自组网中的负载均衡问题，提出了一种基于跨层负载感知和双向逐跳更新信息素的蚂蚁优化路由协议（CLABHPU）.协议将整个路径中各节点MAC层的总平均估计时延和节点队列缓存的占用情况结合起来，共同作为路由选择和路由调整的重要依据，进行按需路由发现和维护;通过拥塞节点丢弃蚂蚁分组的方法减少了控制开销，增加了算法的可扩展性，较好地解决了自组网中现有基于蚂蚁算法的路由协议中普遍存在的拥塞问题和路由开销问题.同时，协议在路由发现阶段通过中间节点对信息素表进行双向和逐跳更新，提高了算法的收敛速度和对异常情况的反应速度.通过概率选路提供到目的节点的大量冗余路由，提高了算法的可靠性和顽存性.仿真结果表明，CLABHPU在分组成功递交率、路由开销以及端到端平均时延等方面具有优良性能，能很好地实现网络业务流负载均衡.     

A routing protocol suitable for backhaul access in wireless mesh networks

This work proposes the Wireless-mesh-network Proactive Routing (WPR) protocol for wireless mesh networks, which are typically employed to provide backhaul access. WPR computes routes based on link states and, unlike current routing protocols, it uses two algorithms to improve communications in wireless mesh networks taking advantage of traffic concentration on links close to the network gateways. WPR introduces a controlled-flooding algorithm to reduce routing control overhead by considering the network topology similar to a tree. The main goal is to improve overall efficiency by saving network resources and avoiding network bottlenecks. In addition, WPR avoids redundant messages by selecting a subset of one-hop neighbors, the AMPR (Adapted MultiPoint Relay), needed to reach all two-hop ones. We first analyze the proposed algorithms compared with the algorithms used by OLSR for the same tasks in terms of running time, optimality, and number of routing messages. Results show that the algorithms proposed by WPR are more efficient than the algorithms used by OLSR in running time and number of routing messages. In addition, we also perform simulations to evaluate the performance of WPR. Results reveal that the aggregated throughput of WPR outperforms OLSR by up to 27% using a combination of web and backbone internal traffic despite our design assumption of traffic convergence toward gateways.     

无线Mesh网中一种基于MPR当选频度的OLSR扩展路由协议

在研究无线Mesh网拓扑结构和业务模式的基础上,深度剖析适合其特性的路由协议类型,得出先验式的逐跳路由最适合无线Mesh网的结论.在此基础上,以典型的先验式逐跳路由协议OLSR(Optimized Link State Routing)为原型,对其中的邻居表结构和MPR(Multipoint Relay)选择算法进行了改进,通过引入"MPR当选频度"的概念,克服了OLSR协议在无线Mesh网环境中资源利用不充分的缺陷.仿真实验的结果也验证了所提出的EOLSR协议对网络性能确实有较大程度的提升,能够在基本不增加协议开销的前提下,有效地增加网络吞吐量,降低端到端的平均延时.     

基于跨层快速邻居感知的OLSR协议

提出了一种基于跨层快速邻居感知的OLSR协议——FS-OLSR,协议在采用hello消息进行链路感知和邻居探测的基础上,结合链路层反馈的信息对网络层邻居表进行更新,以增强节点的邻居感知能力;并将邻居节点的新鲜度作为MPR计算的依据,以提高拓扑消息中广播邻居节点的新鲜度,使之更加适合于快速移动场景。仿真结果表明,在快速移动场景中,FS-OLSR能够在增加少量路由开销的情况下,显著降低丢包率。     

Integrated protocol for optimized link state routing and localization: OLSR-L

Localization protocol is important for estimating node positions in a wireless multi-hop network. Routing protocol is also important for controlling paths. In previous research, localization and routing protocols have been discussed and evaluated separately. In this paper, we propose an integrated protocol for optimized link state routing (OLSR) and OLSR based localization (ROULA). Our protocol enables simultaneous localization and routing. ROULA’s localization is performed using OLSR overhead such as hello packets and routing tables. The routing overheads and the processing procedures can be efficiently integrated. We demonstrate that the integrated protocol for ROULA and OLSR enables simultaneous localization and routing.     

Transparent and scalable terminal mobility for vehicular networks

Future public transportation systems will provide broadband access to passengers, carrying legacy terminals with 802.11 connectivity. Passengers will be able to communicate with the Internet and with each other, while connected to 802.11 Access Points deployed in vehicles and bus stops/metro stations, and without requiring special mobility or routing protocols to run in their terminals. Existing solutions, such as 802.11s and OLSR, are not efficient and do not scale to large networks, thereby requiring the network to be segmented in many small areas, causing the terminals to change IP address when moving between areas.This paper presents WiMetroNet, a large mesh network of mobile routers (Rbridges) operating at layer 2.5 over heterogeneous wireless technologies. This architecture contains an efficient user plane that optimizes the transport of DHCP and ARP traffic, and provides a transparent terminal mobility solution using techniques that minimize the routing overhead for large networks. We offer two techniques to reduce routing overhead associated with terminal mobility. One approach is based on TTL-limited flooding of a routing message and on the concept of forwarding packets only to the vicinity of the last known location of the terminal, and then forward the packets to a new location of the terminal. The other technique lets the network remain unaware for a very long time that the terminal has moved; only when packets arrive at the old PoA does the PoA send back a “binding update” message to the correspondent node, to correct the route for future packets for the same terminal.Simulation and analytical results are presented, and the routing protocol is shown to scale to large networks with good user plane results, namely packet delivery rate, delay, and handover interruption time.     

一种间歇性连接移动网络自适应路由协议

为提高间歇性连接移动网络的消息发送效率,提出一种基于移动自组网OLSR协议的自适应路由协议ARPBO。ARPBO在网络连通时通过OLSR协议快速转发消息;在网络中断时对OLSR协议进行扩展,从消息发送节点的局部连通网络中有效选择下一跳节点,然后通过延迟容忍网络的"存储-携带-转发"机制转发消息。实验结果表明,该路由协议能够在网络存在间歇性连接时获得较高的传递成功率和较低的传递时延。     

基于OLSR的MANET地址自动配置机制

为了解决现有无线自组织网络地址自动配置协议过于复杂、开销大、可实现性不强的问题,利用OLSR在全网拓扑信息维护、低开销消息洪泛等方面的优势,提出一种以OLSR为基础的地址自动配置方案。实现IP地址的快速分配,并只需对OLSR协议消息作简单修改即可在网络运行过程中维护地址的唯一性。所提出的方案具有开销低、实现简单的特点,适合大型网络地址分配需要。     

基于群组移动模型的OLSR协议性能仿真与评估

在研究移动自组网移动模型和无线路由协议的基础上,选取移动自组网中具有代表性的参考点群移动模型,基于ns2网络模拟平台,以参考点群组移动模型生成移动场景文件,应用层使用cbr数据流量,对OLSR无线路由协议在不同参数条件下的性能进行了模拟测试。通过对测试结果数据的详细分析,总结得出了OLSR无线路由协议在参考点群移动模型下端到端时延、报文交付率和路由负载三个方面的特点。为进一步研究移动自组网下基于OLSR协议的各种应用提供参考。     

无线传感mesh网络的分段地址分配策略及其路由

无线传感器网络中的设备具有能量、缓存空间、通信和计算能力受限的特点。因此,无线传感器网络路由算法需要具备低存储开销、低计算复杂度、无路由发现等特征。HiLow是一种分层路由协议,它完全符合上述特点,且比IEEE 802.15.5具有更好的路由特性。但HiLow存在一些不足,如地址利用率低、仅适用于小规模网络等,无法应用于如环境监测、动物保护等具有较多节点数量和较大网络规模的应用场景。提出了一种两段地址分配策略TFA,它将16位地址分成两段,前段地址用于全功能设备的地址分配,后段地址用于精简功能设备的地址分配。理论分析和数值仿真显示, 相比于HiLow,TFA具有更大的地址利用率和路由树最大深度,能够适用于更大规模的无线传感网络。分析了TFA的mesh路由优化特性,提出了基于TFA的mesh路由算法。仿真结果表明,基于TFA的mesh路由在存储空间使用和能耗等方面都优于IEEE 802.15.5。