基于粒子滤波步行长度预测的移动ad hoc网络路由算法

针对移动ad hoc网络拓扑结构变化大、路由复杂度高、数据传输性能低等问题,提出了一种新的移动通信系统自适应路由算法。为了使得网络拓扑结构更接近移动网络间歇性连接的特点,该算法在网络结构上采用了一种改进的Levy Walk移动模型。采用一种粒子滤波步行长度预测的方法,通过蒙特卡罗抽样得到递归贝叶斯滤波器,并在粒子滤波后进行步行长度预测,确定消息的副本数量,从而减少由于节点转发过多消息副本带来的能量消耗量,提高消息的传递效率。实验仿真结果表明：与基于改进蚁群优化和利润优化模型的路由算法相比,该算法的消息传递成功率分别提高了0.08和0.04,节点平均能量效率提高了17.9%和13.4%,在提升数据传输成功率和节能上具有较好效果。     

容迟网络中一种改进型ProPHET路由算法研究

由于ProPHET路由没有限制网络中消息数量,因此其网络开销很高。文章提出了新的消息转发度量化函数,并据此给出一种改进的概率路由算法P-DFM（ProPHET Based on DFM）。该算法利用节点与目的节点的接触概率和节点间的相遇频率来计算节点的消息转发度,通过比较节点的DFM决定转发消息的副本数目。采用TheONE对Epidemic路由、ProPHET路由及P-DFM路由进行仿真,结果表明提出的P-DFM算法有效地提高了消息投递率,降低了网络开销的成本。     

一种基于WSN时变性与节点剩余能量均衡的机会路由算法

 为了解决数据报文在无线传感网络中动态路由以及网络内各节点剩余能量均衡问题,该文提出了一种机会路由算法。首先,利用热力学第2定律描述数据报文在无线传感器网络中动态路由的传输过程,其中,为了表征网络内各节点状态的时变性以及剩余能量,提出了机会熵模型;其次,以机会熵模型作为选择下一跳节点的理论依据,并结合蚁群优化(ACO)算法,设计并实现了考虑网络中各节点时变性与剩余能量均衡的机会路由算法(ACO for Time Dependent Opportunistic-routing Protocol, ATDOP),使得数据报文在转发过程时,能够有效地选择下一跳节点,从而使网络内各节点的通信资源和能量资源达到负载均衡。最后,通过实验证明,相对于已有的机会路由协议,ATDOP具有报文成功传输率高、网络有效吞吐量大以及网络工作寿命长等优点。     

机会社会网络中一种基于社区的高效路由算法北大核心

针对机会社会网络中RADR(机会社会网络消息传送算法)存在消息传输时延偏大和消息传输成功率偏低的问题,提出一种ECRA(基于社区的高效的机会社会网络路由算法)。ECRA只选取与消息目的节点在同一个社区的邻居节点来计算重要度,并且利用连通拓扑侦听相遇节点,检测相遇节点的邻居节点中是否存在更高重要度的节点,若存在,则利用相遇节点将消息传递给具有更高重要度的邻居节点。理论分析和仿真结果表明,ECRA与RADR及相关对比算法比较,在消息传输成功率、平均端到端时延等方面的性能均得到了提升。     

一种混合WDM网络的实时传输策略

波分复用(Wavelength Division Multiplexing,WDM)网络应用于实时性网络环境的关键因素是实时传输策略。在混合式WDM网络结构中,研究了子网内的实时调度和子网间的路由策略。其中子网内为星形耦合式WDM网络,分析了区分丢弃-最早时限优先调度法(DDS-EATS)的不足,针对多消息多次调度的问题提出了改进方案。子网间网络采用洗牌型WDM波长路由网,消息路由采用轻载固定路由,重载流量疏导的方法。最后在OPNET仿真平台上,验证了该传输策略下消息的实时传输性能和多次消息调度中改进算法的网络延迟和网络利用率的网络性能。     

具有传输成功率保证的概率路由算法的TTL预测模型

概率路由算法是机会网络中一种常用的路由算法,其TTL的设置将直接影响路由的性能.本文首先利用马尔可夫链对概率路由的转发过程进行建模,并从消息的传输成功率和传输延时方面进行性能评估,不仅可以计算出一个消息从源节点到目的节点所需的传输延时,还可以预测出在给定传输成功率下所需要的最短消息生存周期TTL,这对于TTL的设置具有理论上的指导作用.其次,本文建立的预测模型还可以使一些无法到达目的节点的消息及时被删除,从而减少不必要的转发,达到节约网络资源的目的.最后,在两个真实数据集中的实验结果表明,本文提出的模型能够为概率路由中TTL值的准确设置提供有效参考.     

一种控制消息广播与合并策略的低开销路由算法

针对现有基于社区的机会社会网络多副本消息传输机制中网络控制开销较大和网络资源浪费的问题,提出了一种基于广播策略的机会社会网络低开销路由算法.该算法采用了"ACK消息快速产生机制"和"控制消息合并机制"两种新机制,能够有效减少网络中数据消息副本不必要的转发次数和降低网络控制开销.理论分析和仿真验证表明,相较于现有的基于社区的消息机会传输路由算法和基于重叠社区的消息机会转发路由算法,所提算法能有效减少网络控制开销和节省网络资源.     

机会网络中基于摆渡节点与簇节点相互协作的路由机制

机会网络是一种不需要在源节点和目的节点之间存在完整路径,利用节点移动带来的相遇机会实现网络通信的延迟容忍自组织网络,它以“存储-携带-处理-转发”的模式进行.为实现互不相交簇间的信息传输,本文设计了一种带阈值的簇移动模型CMMT,并提出了一种基于摆渡（Ferry）节点与簇节点协作的路由算法（CBSW）.该算法减少了冗余的通信和存储开销,以及在Spray阶段簇节点没有遇到目的节点或摆渡节点,进入Wait阶段携带消息的节点采用直接分发方式只向目的节点传输等问题.仿真实验表明,CBSW算法能够增加传输成功率,减少网络开销和传输延迟.     

一种降低节点能量开销的ZigBee路由算法优化

为解决ZigBee网络由于不合理的路由策略导致节点能量浪费和网络陷入局部死亡的问题,提出一种降低节点能量开销的ZBR路由算法。所提ZBR优化算法在路由发送阶段,利用节点自动维护的邻居表信息,优先实现两跳路由传输;在路由发现过程中,根据最大传输跳数和节点间的父子关系,控制ZigBee网络中RN+节点RREQ分组的洪泛,减少能量浪费;在路由选择时,设计节点能量标志位和能量感知的路由成本函数,减少能量偏低节点的使用概率,降低网络开销和提高节点生存率。通过与原ZBR算法及其他几种改进ZBR算法进行剩余能量和节点生存率对比仿真实验,结果表明:改进的ZBR算法的平均剩余能量提高了7.74%,在网络运行80s时节点生存率提高了20.29%,也高于其他几种改进ZBR算法,该算法可有效减少网络能量消耗,大大提高节点生存率。     

机会网络中基于活跃度的主动拒绝路由算法

针对机会网络Epidemic路由算法投递率较低的问题,提出了基于活跃度的主动拒绝路由算法。该算法根据节点转发能力和投递能力估算节点活跃度,缓存不足时,节点基于活跃度拒绝或接收新消息。在ONE仿真平台上实现了该算法,仿真结果表明,此算法能有效地减少消息抛出现象,在传输延迟没有明显增加的情况下,改进后的算法能够提高投递率,降低投递开销。     

基于社会属性的PSN消息路由算法

在PSN（pocket switched network）中实现数据传输成功率与传输延迟的有效平衡是当前有待解决的问题。提出一种基于社会属性的PSN路由算法——BridgingCom算法,该算法使用带有衰退机制的局部社区识别方法,引入桥接中心度（bridging centrality）作为中继节点的选择依据,将社会网络中节点重要性与移动社会网络的特征相结合,考虑了节点社区关系和节点活跃度对路由算法的影响。实验表明,该算法与现有经典算法相比能够获得较高的传输效率和较低的传输延迟。     

基于个人意愿的社会网络团体结构与信息检测方案

个人意愿对于形成网络社团和传播信息有着重要的影响力,因此本文提出一种基于个人意愿的社团结构与信息检测方案.该方案中的社团检测算法初次检测以融入节点属性的模块度,再次检测以兴趣度并能发现重叠社团,最后精细检测以个人意愿,本文社团检测算法（ε_CSDA）较之前的算法更有效的是可以发现重叠社团;同时,该方案建立的信息传播模型在指数模型基础上构建边特征向量（边属性）、节点特征向量（节点属性）和意愿向量（用户意愿、社团意愿和节点意愿）,并以传播概率和传播延迟构建模型基本关系,从而使得该模型实现了基于个人意愿的信息传播.实验结果表明,加入个人意愿的社团检测和信息传播方案,能够保证社团检测的有效性和实用性,能够实现用户间信息传播的主动性和可靠性.     

Optimal energy efficiency routing strategy based on community in mobile social network

An optimal energy efficiency routing strategy based on community was proposed,which minimized the network energy consumption under the given delay constraint.Firstly the expected energy consumption and delay of message delivery in the connected network were obtained through Markov chain.Then the comprehensive cost function for delivering message from source node to destination node was designed,which was combined with energy consumption and delay.Thus,the optimization function to comprehensive cost of relay node delivering message was obtained,and further the reward function of relay node was gotten.Finally the optimal expected reward of optimal relay node was achieved using the optimal stopping theory,so as to realize the optimal energy efficiency routing strategy.In simulations,the average energy consumption,the average delay and the average delivery ratio of routing optimization strategy were compared with those of other routing strategies in related literatures.The results show that the strategy proposed has smaller average energy consumption,shorter average delay and higher average delivery ratio,gaining better energy consumption optimization effect.     

机会网络中基于有权社团结构图的路由协议研究

基于社团检测的机会网络路由算法大多采用无权重网络拓扑划分社团,仅将节点间的关系抽象为一条简单的无权重的边,忽略了节点关系的强弱程度。本文通过引入权重策略改进了QCA社团更新算法,提出了一种基于有权社团结构的路由算法,该算法解决了社团关系定量化单一的问题,更能真实反映出社团成员之间的关系。算法中,节点间的交互信息转化为权重,根据不同的网络环境选择不同的权重转化方案———归一化权重（normalized weight）和非归一化权重（non-normalized weight）。路由算法在检测到周围网络环境变化时自动切换权重计算方案以适应网络环境的变化。通过在仿真环境和真实数据集上测试和分析,该算法能够将网络中的节点划分出合理的社团结构,并在保证较高的传输成功率的情况下降低网络开销。     

Power and cost aware localized routing with guaranteed delivery in unit graph based ad hoc networks

In a localized routing algorithm, each node currently holding a message makes forwarding decision solely based on the position information about itself, its neighbors and destination. In a unit graph, two nodes can communicate if and only if the distance between them is no more than the transmission radius, which is the same for each node. This paper proposes localized routing algorithms, aimed at minimizing total power for routing a message or maximizing the total number of routing tasks that a network can perform before a partition. The algorithms are combinations of known greedy power and/or cost aware localized routing algorithms and an algorithm that guarantees delivery. A shortcut procedure is introduced in later algorithm to enhance its performance. Another improvement is to restrict the routing to nodes in a dominating set. These improvements require two‐hop knowledge at each node. The efficiency of proposed algorithms is verified experimentally by comparing their power savings, and the number of routing tasks a network can perform before a node loses all its energy, with the corresponding shortest weighted path algorithms and localized algorithms that use fixed transmission power at each node. Significant energy savings are obtained, and feasibility of applying power and cost‐aware localized schemes is demonstrated. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于三维胞元空间的能量高效性多通道协作路由算法

针对无线传感器网络中因空洞引起路由效率降低的问题,该文提出了基于3维胞元空间的能量高效性多通道协助路由算法(3D-EEMCR)。该算法根据能量损耗模型,权衡考虑节点的剩余能量和位置信息来选举胞父节点,从而平衡网络能耗;另外,算法采用主通道和辅助通道相互协助的周边路由模式完成空洞区域的路由。仿真结果表明,3D-EEMCR相比3D-GPR(Grid Position-based Routing)和3D-CSR(Cell Space Routing)能够有效提高消息包的发送率,降低网络的平均能耗,延长网络的生存周期。     

Time-variant interest community based query message routing algorithm in opportunity social network

To solve the problem that the successful rate of resource query is low in opportunity social network,a query message routing algorithm based on time-variant interest community was proposed.Two well-known mobile social datasets were firstly analyzed,and then the temporal and spatial correlations of users were found.The time-variant interest communities based on temporal and spatial correlations of users were constructed.Next,a dynamic query routing on the constructed time-variant interest communities was proposed.Theoretical analysis shows that the proposed routing can run in O (nlog n) time.The comparisons between the proposed routing and state-of-the-art message delivery algorithms show that the proposed routing can keep high query success rate,reduce the average query latency and the hop count of a query and maintain low system overhead.     

一种基于区域广播的VANET机会路由协议

对VANET网络中现有的路由协议进行了系统的分析和研究,提出了一种基于区域广播的VANET机会路由协议。基于安全消息在网络割裂情况下的传播需求,新协议结合地理信息和机会转发算法,提出了不同于点对点的新的基于区域广播的消息传播模式,以实现安全消息在稀疏车辆环境下的有效传播。理论分析和仿真实验表明,该协议相比传统路由协议具有更优异的网络性能和可靠性。