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.     

一种基于旁听的机会网络路由算法

针对基于议价博弈的概率路由算法存在消息传送成功率提升偏慢、开销大、节点无序情况下竞争信道引起碰撞以及节点在多邻居状态下存在冗余交互的问题,提出一种基于旁听的机会网络路由算法—ORON。ORON算法通过旁听邻居节点信息,设计博弈策略使激励相容,节点对邻居与自身的交易状态进行分析,选择最佳策略,使得网络性能得到提升。仿真验证了ORON算法设计的有效性,结果表明：与基于议价博弈的现有路由算法GSCP相比,ORON算法的吞吐量和消息传送成功率至少提高了6.72%,而控制开销和平均端到端消息时延则分别降低了20%和3.55%以上。     

基于议价博弈的高效机会网络路由算法

现有基于议价博弈的机会网络路由算法存在着因节点交互过程偏多所引起的控制开销过大、对无用消息提出请求时带来了额外开销和博弈双方达成交易概率不高所引起的时延以及SV列表中消息剩余跳数降为1时带来了额外开销等问题,对此提出了一种高效的机会网络路由算法——EORB。该算法通过采用自适应精简数据包摘要、自适应合并SV-DP消息和求购消息、综合考虑买卖双方收益的博弈策略等机制减少了冗余开销,加速了消息的转发速率并提高了消息的到达率。仿真结果表明,该算法有效提高了数据传送到达的成功率,降低了系统开销以及消息的平均端到端时延。     

基于位置信息的改进AODV路由算法

针对AODV协议路由开销较大的问题,提出一种基于位置信息的改进路由协议(GAODV).GAODV利用中间节点重新计算转发角度,保证转发角度内邻居节点数不小于预设门限值,同时还引入基于位置信息的计数器方案,使距离目的节点近的中间节点优先转发路由请求消息,有利于减少转发冗余路由请求信息和降低寻路失败概率.OPNET仿真实验结果表明,GAODV在数据分组投递率、路由开销、总丢包数、端到端时延和平均路由跳数等方面都优于已有算法.     

基于稳定路径的MAODV协议改进

移动Ad Hoc网络组播路由协议MAODV中,组播树在节点移动速度较快的情况下会频繁重构,使得路由开销、传输时延显著增大。针对基于邻居节点变化率的稳定路径选择方法,提出一种新的节点邻居变化率的检测机制,不需要周期性地发送Hello消息,并在此基础上设计和仿真实现了基于稳定路径的MAODV协议SP-MAODV,新协议选择的路径稳定性好且跳数小。最后从数据分组传输成功率、路由开销、平均端到端时延和时延抖动四个方面对两个协议进行了仿真比较,结果表明SP-MAODV协议减少了路径中断概率,提高了协议性能。     

基于主用户活跃度的认知Mesh网络路由算法

针对认知Mesh网络中RASR路由算法存在冗余的控制开销以及选路时未考虑主用户对信道的利用率而导致路径不稳定的问题,提出一种基于主用户活跃度的认知Mesh网络路由算法——RPA(Routing based on Primary-user Activity)。RPA算法通过使用捎带式发布链路状态信息和根据主用户信道利用率选路两种新机制,增强路径稳定性、提高数据包传输的成功率、减小时延和控制开销。理论分析和仿真结果表明,与RASR算法相比,RPA在数据传送成功率、平均端到端时延和控制开销方面具有整体上更优的性能。     

面向城市环境VANETS的基于beacon控制的路由协议

车载网络(Vehicular ad hoc networks,VANETs)是一种特殊形式的网络,具有节点高速移动、拓扑频繁的变化的特性,这些特性为消息的传播带来挑战,路由机制是实现消息传递的关键因素;地理位置路由被广泛地应用于VANETS,要求节点周期广播beacon消息;然而,节点周期地广播beacon消息,降低了路由性能,特别是在城市区域,由于节点密集,每个节点均广播beacon消息,恶化了路由性能;为此,针对城市环境,提出基于beacon控制的路由协议RPBC(Routing protocol with beacon control);在RPBC中,并非每个节点广播beacon消息,而设置有效的机制选择部分节点广播,从而降低了beacon冗余,同时,采用最短路径算法,减少数据传输跳数;仿真结果表明,提出的RBPC在分组投递率、端到端传输时延以及路由开销方面均有较好的性能。     

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.     

带协作式监视节点的安全VANETs路由算法

车载网VANETs(vehicular ad hoc networks)的路由协议中总是存在VANETs恶意节点试图破坏消息的正常传递。为此,对车载网无信标路由算法BRAVE(beacon-less routing algorithm for vehicular environments)进行改进,提出一种带协作式监视节点的安全路由算法S-BRAVE。在公钥基础设施PKI(public key infrastructure)的基础上,引用证书交互策略,对消息加载证书并传递过程中进行验证;在路由协议中设置协作式监视节点监视消息的传递,如消息不能传递到目的节点,该节点将担任传递消息的任务,同时调整BRAVE内消息格式使得S-BARVE能防御选择性转发攻击;将S-BRAVE与BRAVE协议在分组投递率、开销和端到端时延等性能方面进行对比。实验结果表明,S-BRAVE的分组投递率提升50%,考虑到开销和时延等方面,S-BARVE适用于大范围节点密集环境。     

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。     

Look-Ahead Routing and Message Scheduling in Delay-Tolerant Networks

Routing is one of the most challenging development issues in Delay-Tolerant Networks (DTNs) because of lack of continuous connection. Existing routing schemes for DTNs provide best effort service, but are unable to optimize QoS and support message priority. In this paper, we present a Look-Ahead Routing and Message Scheduling approach (ALARMS) which exploits more accurate knowledge about various parameters regarding routing to achieve better QoS in the DTN. We assume a variation of the well-known ferry model, in which there are ferry nodes moving along pre-defined routes to exchange messages with the gateway node of each region on the route and also pass to the gateway nodes look-ahead routing information about when it will arrive at each gateway node on the route in the next two rounds and how long it will stay. The gateway nodes use this information to estimate the delivery delay of each message when being delivered by different ferries, and schedule the message to be delivered by the ferry which arrives earliest at the destination. Simulation results show that ALARMS outperforms three existing routing protocols: epidemic routing, Spray-and-Wait, and Spray-and-Focus, in terms of delay time, delivery ratio, and overhead. We also discuss five enhancement strategies on ALARMS and how ALARMS can support message prioritization.     

基于车载自组网通信终端和运动信息的容忍时延网络分簇路由算法

针对复杂战场环境下用户终端间缺少稳定的端到端通信路径的问题,提出一种基于车载自组网（VANET）通信终端和运动信息的容忍时延网络（DTN）分簇路由算法——CVCTM。首先,完成了基于簇头选举的分簇算法研究;然后,根据跳数、转发方式和地理位置信息开展了簇内源车辆路由选择算法研究;其次,通过引入等待时间、重发次数阈值和下游簇头,实现了异簇间源车辆路由选择;最后,通过车载自组网的通信终端选择与上级指挥所通信的最佳方式。ONE仿真的实验结果表明,CVCTM与无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV）相比,消息投递率增加了近5%,网络开销减少了近10%,簇结构重组次数减少了近25%;与基于传统分簇路由（CBRP）算法和动态源路由（DSR）协议相比,消息投递率增加了近10%,网络开销减少了近25%,簇结构重组次数减少了近40%。CVCTM能够有效减少网络开销和簇结构重组次数,同时增加消息投递率。     

基于链路质量的无线传感器网络抗干扰路由协议

无线传感器网络在受灾环境下,局部区域受到干扰节点干扰,现有的路由协议信息的可靠传输受到影响。本文提出一种基于SNR的抗干扰的动态路由协议noise-aware-routing(NAR),应用物理层提供的信噪比作为选路代价,从而避开干扰区域。利用能量充足的目的节点基站,回复所有节点,从而减少了逐跳回复的路由开销,并且避免了性能良好的单向路径的丢失。最后用OPNET仿真验证了在不同源节点发包速率的情况下,NAR相对AODV协议在延迟、丢包率、路由开销等方面的性能提高。     

基于跨层协同设计的高效AODV改进路由算法

为提高移动Ad Hoc网中AODV路由算法的性能,文章采用跨层协同设计的思路对它的HELLO消息机制进行改进,提出一种新的路由算法:CLAODV.在不影响功能的前提下,此算法调整了HELLO消息的控制层面,从网络层控制改为MAC层控制,缩减了HELLO消息的数量和内容.性能分析和仿真结果表明:与经典的AODV算法相比,CLAODV减少了开销,提高了效率,使吞吐率、时延和成功率等性能得到综合提升.     

基于路由长度的多径路由协议

针对单径路由协议在高速Ad hoc网络中平均端到端时延和丢包率高的问题,在动态源路由协议的基础上,提出基于邻居节点变化率与路由长度的多径路由协议DSR_HD。利用HELLO消息获得一跳范围内可用邻居数,根据邻居数求得节点的邻居节点变化率。在路由发现过程中,采用路由距离与路由跳数相结合的方法计算路由长度,并选择邻居节点变化率和路由长度低的节点加入路由,从而提高路由的稳定性。仿真实验结果显示,DSR_HD协议可以有效减少数据分组传输的端到端时延及路由开销,提高分组成功投递率。     

Spray and forward:Efficient routing based on the Markov location prediction model for DTNs

Typical delay tolerant networks(DTNs)often suffer from long and variable delays,frequent connectivity disruptions,and high bit error rates.In DTNs,the design of an efficient routing algorithm is one of the key issues.The existing methods improve the accessibility probability of the data transmission by transmitting many copies of the packet to the network,but they may cause a high network overhead.To address the tradeoff between a successful delivery ratio and the network overhead,we propose a DTN routing algorithm based on the Markov location prediction model,called the spray and forward routing algorithm(SFR).Based on historical information of the nodes,the algorithm uses the second-order Markov forecasting mechanism to predict the location of the destination node,and then forwards the data by greedy routing,which reduces the copies of packets by spraying the packets in a particular direction.In contrast to a fixed mode where a successful-delivery ratio and routing overhead are contradictory,a hybrid strategy with multi-copy forwarding is able to reduce the copies of the packets efficiently and at the same time maintain an acceptable successful-delivery ratio.The simulation results show that the proposed SFR is efficient enough to provide better network performance than the spray and wait routing algorithm,in scenarios with sparse node density and fast mobility of the nodes.     

分簇覆盖的移动自组织网中节点位置辅助路由算法

在大规模移动自组织网中,利用节点位置信息辅助建立路由被认为是一种有效提高无线网络路由可扩展性的方法.提出了一种可扩展与高效的、适用于移动自组织网络的路由算法——分簇覆盖的节点位置信息辅助路由算法(CLAR).CLAR使用如最小簇改变(LCC)算法,建立并保持的单跳分簇结构为拓扑.已有文献证明,LCC是更新成本最小的保持簇头节点密度均一的分簇算法.CLAR利用网络节点的位置信息提高无线网络路由的网络层性能,由目标节点的位置信息预测并构造一个较小的、形状为等腰三角形、矩形或圆形的区域.该区域需保证覆盖目标节点可能存在的位置,且根据源节点与目标节点间的相对位置决定该区域适宜的形状,从而限制源节点在一个较小的“请求域”内寻找可用路由,而不是在网络内盲目寻找.仿真实验结果表明,与其他路由算法相比较,CLAR路由算法在路由建立所需时长、路由代价、平均时延及数据包冲突等参数上表现优良.同时,算法保持了低平均时延、高数据包到达率、低控制开销及低路由寻找次数等优势.     

基于GPS的启发式Ad hoc路由算法研究*

为了使移动Ad hoc网络中的节点在寻找路径时能获得较高的可用性和更低的开销,提出了一个新的路由算法,应用全球定位系统（GPS）提供的信息作为启发式信息,节点使用不同的概率转发路由信息,从而大大减少网络维护路由信息的总量,算法选择一个或两个路径记录在本地路由表中以提高其鲁棒性,当遇到连接断开,采取修复机制创建新的路径以提高数据包传输的成功率。仿真结果表明,该算法取得了较好的数据包传输成功率与较低的通信延迟。