移动自组网中一种基于簇的多路径路由算法

提出了一种基于分簇的多路径路由算法(cluster-based multi-path routing in MANET,简称CBMRP),利用多路径并行传输流量实现拥塞避免、优化网络带宽的应用、提高共享信道的利用率;利用基于簇的层次结构能够减少路由维护的代价并提高应用的可扩展性.在OPNET模拟器上实现了算法,结果表明,该算法不仅能够有效地平衡网络负载,而且能够动态处理网络拓扑变化,提高可靠性,并可以显著地提高网络的吞吐量和稳定性.     

一种面向移动监控型网络的分簇路由协议

传统的无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中节点是基本保持静止的,使网络中的节点具有移动性可以改善WSN功能;针对移动监控型无线传感器网络中拓扑结构改变频繁,传统的路由协议不能适用的问题,提出了一种基于分簇的移动性路由协议(mobile cluster routing protocol,MCR);该协议包含一个分布式分簇算法(distributed cluster algorithm,DCB),此算法充分考虑了节点移动性和剩余能量,通信复杂度比较低,分簇效率很高;同时,针对节点移动,协议中提出了一种注册机制,通过这种机制可以实现在移动过程中的信息交互;实验表明,MCR协议能够有效提高在移动环境下的网络性能。     

基于蚁群的AdHoc网络分簇路由算法

无线AdHoc网络是一个多跳、临时性的对等移动自治系统,它由一组带有无线收发装置的移动节点组成。而路由协议是AdHoc网络体系结构中不可或缺的重要组成部分,因此路由协议的研究成为当前AdHoc网络研究的重点。针对AdHoc网络节点能量有限的特性,提出了一种基于分簇及蚁群的组合路由算法（CRBAC）。给出了分簇策略下的簇内簇间路由机制,簇内采用按需路由策略,将改进的蚁群算法应用到簇内路由机制中,通过扩散信息素选择能量高的邻节点均衡网络节点能量,而簇间采用尽可能简单的表驱动路由策略。仿真结果表明,该算法是合理的,不仅有效地减少了端到端时延,而且提高了网络的生存时间。     

无线传感器网络多路径簇头链分簇式路由算法

本文分析了无线传感器网络路由协议的研究现状,重点研究了分簇式路由算法,并提出一种改进的算法--基于能量和距离的多路径簇头链（MCBED）算法。该算法不仅改进了簇头节点的选取方法,而且根据需要产生替补簇头节点,形成多路径簇头链。理论分析和仿真实验表明,改进后的算法分簇更加合理,提高了网络健壮性,节省能量,均衡节点能量消耗,显著延长了网络生存时间。     

无线传感器网络安全路由协议的研究

目前无线传感器网络路由协议的研究多以网络生存时间为目标,缺乏对路由安全的考虑。分析了无线传感器网络路由协议容易受到的攻击形式,研究了典型的分簇路由协议LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议存在的安全隐患,并提出改进的安全LEACH(LEACH-S1)协议。改进后的算法通过三重安全机制、节点定位技术、动态随机多路径簇头链的建立不仅有效地避免了恶意节点的攻击,保障了路由安全,而且延长了网络生存时间。     

分组无线网缠绕多路径数据路由协议仿真

在分组无线网的路由协议中,传统路由协议在恶意节点数目较多时网络吞吐量较低,因此提出一种分组无线网缠绕多路径数据路由协议,利用获取的源节点数量信息与位置信息进行路由发现;根据路由发现结果建立从汇聚节点至源节点之间的路径,从而建立缠绕多径路由;对缠绕多径路由进行建簇与重构;进行支路径数优化,从而实现分组无线网缠绕多路径数据路由协议的构建。为了验证上述路由协议的网络吞吐量,将路由协议与基于链路状态的主动式多路径路由协议、基于动态源的按需式多路径路由协议、基于距离矢量的混合式多路径路由协议进行对比,上述四种路由协议在恶意节点数目为30时的网络吞吐量分别为69.5%、33.5%、23.6%、4.2%,通过比较可知,新提出的路由协议的网络吞吐量最高,证明了新路由协议的性能。     

基于拓扑关键点的多路径路由算法

提出了一种结合源路由和中间路由的多路径路由机制以满足可扩展性和路径节点不相交,并且发现了在网络中某些节点会作为拓扑关键点存在,这些节点形成了传输的热点并且是拥塞主要发生的地方,结合多路径路由分析,这些节点同时也会导致多路径路由的分离路径性能低下,这些节点称为拓扑关键点TN.设计了一种基于TN并包含了TN检测和避免的多路径路由算法,实验结果表明了该方法可以优化多路径路由的分离路径性能,提高网络的可靠性.     

基于改进蚁群算法的非均匀分簇自适应路由协议

针对无线传感器网络中出现的节点能耗不均和热区问题,提出一种基于改进蚁群算法的非均匀分簇自适应路由协议。该协议首先根据节点相对基站距离和通信范围内节点密度选举出候选簇头,然后在候选簇头竞争半径范围内进行正式簇头的选取。其次,在节点入簇过程中,考虑共同边缘节点以及非均匀分簇网络特性,通过具有动态权重系数的代价函数形成合理的分簇结构;最后,通过在蚁群算法中使用改进的动态转移策略和局部与全局相结合的信息素更新规则,同时引入动态信息素挥发系数以提高路由算法的寻优能力,并避免陷入局部最优。仿真结果表明：该算法能够有效地均衡网络能耗、缓解基站附近的热区问题,从而提高网络生命周期与吞吐量。     

无线传感器网络能量异构非均匀分簇路由协议

基于分簇的无线传感器网络路由协议,采用多跳路由方式传输数据至基站,容易造成靠近基站的节点转发大量数据而过早失效。另外,分簇协议通常假定网络节点是能量同构的,不能有效解决节点能量异构的问题。因此,从非均匀分簇的角度出发,结合局部竞争簇首机制,提出了一种基于能量异构的分簇协议（EHUC）。仿真结果表明该协议能够有效应用于能量异构的无线传感器网络,并延长网络的生命周期。     

邻居认证的Mesh网络安全多路径路由协议

Mesh网络节点的移动性和数据传输的多跳性,使得路由协议的质量以及安全性成为衡量Mesh网络性能的关键因素,迫切需要一种能适应网络拓扑变化,高效、安全的路由协议。而目前针对Mesh网络的路由协议很少考虑到协议本身的安全性问题。提出了一种基于认证的节点分离安全多路径路由协议,在多路径的建立过程中加入了安全机制。分析表明,该路由算法在提供负载平衡、提高整体吞吐量、增加容错性的基础上能够很好地保证路由协议的安全性,而且多路径之间节点分离能够降低链路断开的概率,为数据传输提供更高的可靠性。     

基于邻居缓存的AODV路由协议

在移动自组网（MANET）中,传统的洪泛和扩展环路由发现方法路由开销较大。针对这一问题,提出一种基于邻居缓存的路由发现算法。该算法从网络中的各种数据分组中提取单跳邻居信息,建立邻居信息缓存表。在此基础上,将路由搜索分解为两个步骤：1）寻找刚刚和目标节点接触过的节点;2）找到后以它为中心展开新的扩展环搜索。使搜索限定在目标节点最可能出现的区域,减少了路由发现的盲目性,从而降低路由开销。仿真结果表明,与洪泛和传统扩展环算法相比,该方法节省了路由开销,提高了网络性能。     

多跳无线网络中基于网络编码的多路径路由

提出了一种基于网络编码的多路径路由机制CAMP(network coding-aware multi-path routing).该机制能够根据路径的可靠性和编码机会,动态地在多条路径上进行数据包的传输.CAMP的路由发现机制能够向源节点返回多条可能的路径以及各条路径的每条边上的ETX(expected transmission count).与以往的多路径路由机制不同, CAMP可以通过转换它的传输路径来动态地创造而非仅仅等待编码机会.利用这一独特的路由机制,CAMP可以让多条路径分摊网络流量负载,并且最大化路径转换收益,从而改进网络的吞吐量.实验结果表明,在无线网络的数据传输过程中,CAMP能够取得比其他路由机制高得多的网络吞吐量.     

Ad hoc网络节点不相交多路径距离矢量路由协议

AMR算法是Ad hoc网络计算节点不相交最大路径集合的累积多路径路由机制。针对节点不相交多路径源路由协议MNVP及SMNVP存在的问题,整合按需距离矢量路由AODV和AMR算法,提出了节点不相交多路径距离矢量路由协议MDVRo MDVR协议建立的路径信息分布在网络节点中,可缩短路由分组长度以及减轻路由发现源节点建立路由的负担;可防止攻击者通过墓改路由消息中的路径信息攻陷协议。     

Randomized dynamic route maintenance for adaptive routing in multihop mobile ad hoc networks

Several approaches have been proposed for designing multihop routing protocols in mobile ad hoc networks (MANET). Many of them adopt a method, called flooding, to discover a routing path. Due to the time-varying nature of the route in MANET, the discovered route needs to be dynamically maintained for optimality in terms of traffic load, hop-distance, and resource usage. It is easy to see that flooding incurs significant overhead and hence is inappropriate for the dynamic route maintenance. In this paper we propose a randomized, dynamic route maintenance scheme for adaptive routing in MANET. The scheme makes use of a nomadic control packet (NCP) which travels through the network based on a random walk, and collects its stopovers as a traversal record. The NCP uses the traversal record to probabilistically provide the nodes with clue for routing path updates. From the clue, the nodes can find the routing path update information that is up-to-date and optimal (less-loaded and shorter), thereby adapting to the dynamic network topology and traffic load conditions. We present an analytical model for measuring the effectiveness of NCP in terms of its frequency of visits and probability of finding the clue from the NCP traversal record. The proposed randomized scheme serves as a routing protocol supporting layer and can be easily applied with minimum modifications to the existing on-demand routing protocols such as AODV and DSR. In our experimental study, we modified the AODV protocol to maintain routing paths using NCPs’ traversal record. Simulation results show that NCPs help the routing protocol to notably reduce average end-to-end packet delay with increased route optimality and better control on traffic congestion.     

按需式ad hoc移动网络路由协议的研究进展

Ad hoc移动网络是一种完全由移动主机构成的网络，网络拓扑易变，带宽，能源有限是ad hoc移动网络的主要特点，针对这些特点，目前设计的ad hoc路由协议大多采用按需查找方式，该文介绍了这方面研究的最新进展，对几种典型的按需路由协议进行了说明，分析和综合比较，文中分析了目前协议存在的一些问题并提出了相应的改进方法，最后指出了下一步研究方向。     

基于负载均衡的战场自组织网络多径路由研究

移动Ad hoc网络中的多路径路由协议能够减小路由发现延迟,提高网络生存时间,受到了人们的广泛关注.详细分析了AOMDV多路径路由协议的机制和特点,针对多径路由协议在负载均衡时采用的随机转发策略,提出了一种改进的基于AOMDV协议的负载均衡传输方案,该方案能够避免TCP在多径传输时的乱序.仿真结果表明,在不影响UDP性能的情况下,该方法能显著改善TCP的传输性能.     

MANET中基于蚁群算法的改进DSR协议*

为提高移动Ad hoc网络中DSR协议的服务质量,提出基于蚁群算法的改进DSR协议---ACOIDSR。ACOIDSR协议路由发现过程中,建立稀疏模式和稠密模式弥补DSR协议泛洪策略的不足;ACOIDSR协议路由选择过程中,利用路径长度、拥塞程度和链接可靠度计算每条路径的信息素数量,进而做出最佳路径的选择;ACOIDSR协议路由维护过程中,提出一种新的信息素衰退策略用于路由维护。最后,仿真实验用于ACOIDSR协议在端到端的延迟、路由负载以及能量消耗等方面分析。     

Improving source routing reliability in mobile ad hoc networks

In this paper, we propose a novel on-demand routing protocol called backup source routing (BSR) to establish and maintain backup routes that can be utilized after the primary path breaks. The key advantage of BSR is the reduction of the frequency of route discovery flooding, which is recognized as a major overhead in on-demand protocols. We define a new routing metric, called the route reliability, and use it to provide the basis for the backup path selection. We use a heuristic cost function to develop an analytical model and an approximation method to measure this metric. Various algorithms for our BSR protocol in the route discovery phase and route maintenance phase have been designed based on this cost function. Extensive simulations demonstrated that our routing strategy has two interesting features: 1) in less stressful situations of lower mobility, BSR has similar performance to DSR, 2) in more challenging situations of high mobility, BSR can improve the performance significantly.     

一种基于稳定簇的混合路由协议CBHRP

移动算组网是一种没有有线基础结构支持的移动网络,具有带宽有限和拓扑结构易变的特点。这些特点使得设计一个合适的路由协议具有一定的挑战性。该文针对移动自组网提出了一种基于稳定簇结构、按需路由和预先路由混合、支持单播和组播通信的路由协议CBHRP。CBHRP具有路由控制开销小、主机移动对拓扑结构改变的影响小、通信的初始延迟低和应用范围广的特点。     

Adjusted probabilistic route discovery in mobile ad hoc networks

Conventional on-demand route discovery methods in mobile ad hoc networks (MANET) employ simple flooding method, where a mobile node blindly rebroadcasts received route request (RREQ) packets until a route to a particular destination is established. This can potentially lead to high channel contention, causing redundant retransmissions and thus excessive packet collisions in the network. This paper proposed two new probabilistic methods that can significantly reduce the number of RREQ packets transmitted during route discovery operation. Our simulation analysis reveals that equipping AODV with an appropriate probabilistic route discovery method can result in significant performance improvements in terms of routing overhead, MAC collisions and end-to-end delay while still achieving a good throughput when compared with the traditional AODV.