基于负载均衡的移动自组网接入技术研究

在移动自组网（MANET）与Internet互联的网络结构中,针对传统单网关接入的不足,提出一种基于多网关负载均衡的非对称接入技术。该技术由网关发现、网关注册和数据传输三个步骤实现。进行了NS2软件仿真实验,结果表明,该接入算法在网络重负荷的情况下能有效地均衡网络中MANET节点与网关节点的负载,有效延长网络寿命。     

基于多网关的无线Mesh网络负载均衡调度算法

网关节点的效率决定了无线Mesh网络(WMN)的传输性能,如何有效地解决WMN网关负载均衡问题是非常重要的.在已有的WMN负载均衡算法基础上,提出一种新的基于多网关协作机制的WMN负载均衡调度算法.该算法以源节点到网关节点的跳数信息和网络负载信息相结合作为网关的选择和切换标准,通过多个网关的协作机制,结合高效的网关选取和调度算法实时地对网关业务进行分流;通过一种快速平滑的网关切换方式对其进行调度,从而有效地缓解拥塞网关节点的负载压力,提高WMN的Internet接入性能.性能分析结果表明:该算法可在多个网关间直接实现负载均衡,减少了网络拥塞,提高了网络性能.     

基于Jelger算法的多因素网关选择算法

针对移动自组织网络（mobile Ad hoc network,MANET）与Internet互联时的网关选择问题,提出一种基于Jelger算法的多因素网关选择算法来进行网关选择和切换。该算法综合考虑跳数、网关效益、通信成本等约束对网关选择的影响,在此基础上构建目标函数,引入网关选择度量——网关可用度（GUD）来完成网关的选择和切换。仿真结果表明,该算法能够有效改善Jelger算法引起的网关频繁切换问题和负载不均衡问题,减少网关切换次数,降低了传输时延和网络负载,提高了网络性能。     

基于动态网关体系结构的路由技术

移动自组网（MANET）的节点要进行Internet连接,就必须寻找Internet网关。如何寻找和维持与Internet网关的连接是这个问题的关键,再者,就是如何切换到一个更合适的相邻网关。MANET节点接入Internet有两种不同方式,即单一固定网关和多网关模式．文中提出动态网关的体系结构及适应此结构的路由协议（ADHR）,动态网关作为MANET和Internet之间的接口起桥梁作用。仿真结果显示．ADHR路由协议更适合动态网关体系结构下的自组网与Internet互联。     

MANET与Internet互联时的自适应增强机制

移动自组网(MANET)与Internet的互联能有效扩展Internet覆盖和MANET应用范围。针对既有互联协议无法适应MANET动态变化的网络条件,在网关发现过程中形成广播风暴以及将全局路由建立于单向链路上等原因所导致的互联性能恶化,提出了一种具有自适应增强机制的互联协议,该协议一方面依据实际网络条件与Internet访问需求自动调整网关通告分组在MANET中的覆盖范围;另一方面,基于网络条件自适应调整发送间隔的HELLO分组可同时避免全局路由计算过程引入单向链路以及形成广播风暴。仿真结果表明,此自适应增强协议能够以合理的开销,在复杂而多变的应用环境下为MANET提供优化的互联性能。     

MANET与Internet互连环境中基于多指标的网关优选方案

针对MANET与Internet多网关互连时,网关负载不平衡、分组时延大等问题,提出基于移动节点到网关的跳数、网关负载和路径质量的多指标网关优选方案.以数据包队列长度表示网关负载,以网关公告间隔的变化和网关请求/应答时间表示路径质量.移动节点利用这三个指标,按照简单加性加权算法计算备选网关的效用函数,选择效用值最高的网关作为其接入网关.仿真试验结果表明,应用该方案实现了网关间的负载平衡,分组递交率高、平均分组延迟小,优于单纯以跳数和负载为指标的网关选择方案.     

MANET与Internet互连网关自适应协同策略设计

为了提高MANET与Internet互连环境的服务质量, 在采用AODV路由协议的MANET互连网关中应用了自适应策略。在分析自适应算法对网络性能参数改进的基础上, 提出了针对网关公告TTL和网关公告间隔的改进自适应协同策略, 并在AODV路由协议中进行实现。通过NS2平台对设计的自适应协同策略互连网关的性能进行仿真验证。结果表明, 采用多自适应协同策略的网关可以提供高效的接入服务, 并能够有效改善互连环境的服务质量。     

车载Ad hoc网络网关发现机制的改进

车载Ad hoc网络是专用自组织网络中研究和应用最为活跃的领域,其中如何实现车辆节点的Internet接入,进行车载Ad hoc网络网关的研究十分必要。主要分析了网关发现策略中主动式的网关发现机制,对主动网关发现机制现存的问题进行了分析。同时针对车载Ad hoc网络的特殊性以及主动网关发现中链路双向通信建立时间过长、负载过大的问题,设计了一种新型的网关发现策略R-AODVPlus,并对该算法提出了路由开销计算模型。基于NS-2的仿真结果表明,新的网关发现机制R-AODVPlus在时延和路由开销两个重要的性能指标上均有明显改善。     

一种多网关无线Mesh网选播路由协议

无线Mesh网络是一种新型的宽带分布式无线接入网系统,它通过网关节点访问Internet.当网络接入的负载重或者网络规模扩展时,大量传输到同一网关节点的数据包会在此节点造成严重的拥塞,所以单一的网关节点往往会成为接入网的瓶颈.在研究动态源路由协议(DSR)和选播服务的基础上,提出了一种多网关无线Mesh网(WMN)路由协议(MMASR),该协议中,由多网关构成选播组,并扩展DSR协议以支持选播.仿真结果表明:MMASR协议能有效地解决单网关WMN的拥塞问题,保持很高的分组传递率、较低的数据分组延迟和路由开销,使接入网稳定高效地运行.     

6LoWPAN多网关设计与实现

6LoWPAN是基于IEEE802.15.4标准的低功耗有损无线传感器网络承载IPv6协议的适配层技术。在6LoWPAN网络中,传感节点通过网关与Internet进行数据交互,导致靠近网关的节点与其他节点相比,能耗和负载严重不均衡。当前的6LoWPAN传感器网络协议不支持多网关路由功能。提出了一种基于rank值最小的多网关选择算法,在不增加额外信令的条件下,对现有6LoWPAN协议增加了多网关的支持,设计完成了6LoWPAN多网关系统方案,并在实际平台下实现。结果分析表明,该设计方案能够获得预期功能和性能,实现6LoWPAN节点能够自由选择网关,与Internet无缝互联互接。     

A MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection

Based on the study on communication situation of mobile ad hoc network (MANET) accessing Internet and taking the gateway important function of accessing network into account, a MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection (MRBDAS) is presented. It considers candidate gateways’ connecting degree, load degree, residual energy, and movement rate synthetically and uses the idea of group decision-making method for reference. The algorithm employs the methods of multipaths and query localization technique based on old path information to maintain routing adaptively. Compared with the existing accessing routing algorithm based on dynamic gateway, the algorithm demonstrates in its simulations that by bringing dynamic gateways colony function, the MRBDAS can improve network throughput, reduce average transmission delay of data packets and routing overhead, and prolong accessing network life. The validity of MRBDAS has been proven.     

A MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection

Based on the study on communication situation of mobile ad hoc network (MANET) accessing Internet and taking the gateway important function of accessing network into account, a MANET accessing Internet routing algorithm based on dynamic gateway adaptive selection (MRBDAS) is presented. It considers candidate gateways’ connecting degree, load degree, residual energy, and movement rate synthetically and uses the idea of group decision-making method for reference. The algorithm employs the methods of multipaths and query localization technique based on old path information to maintain routing adaptively. Compared with the existing accessing routing algorithm based on dynamic gateway, the algorithm demonstrates in its simulations that by bringing dynamic gateways colony function, the MRBDAS can improve network throughput, reduce average transmission delay of data packets and routing overhead, and prolong accessing network life. The validity of MRBDAS has been proven.     

移动自组网接入互联网的网关协作模型

针对资源受限情况下移动自组网与Internet的互联问题,提出在动态网关上建立重复博弈模型。该模型通过一个激励一致性条件使动态网关考虑将来的利益,迫于惩戒机制而自愿参与转发协作。模拟结果表明,通过合理设置参数能有效提高动态网关的转发协作程度,实现移动自组网与Internet高效稳定的互联。     

MANET中基于代理的Internet网关发现机制

针对大规模、高动态的移动Ad Hoc网络环境,提出一种基于代理的Internet网关发现机制（PGDIS）。PGDIS从移动节点中自动选举出代理网关,由Internet网关周期性地向代理网关发送网关公告消息。移动节点可以通过最近的代理网关建立通往Internet网关的路由。仿真结果表明,PGDIS在保持较高数据包投递率的前提下降低了传输延时。     

MANET与Internet互联时的增强型机制研究

已有的移动自组网与Internet的互联协议由于无法克服网关发现过程中的单向链路并且因盲目转播网关发现报文形成广播风暴等原因而致使性能严重恶化。该文提出了一种增强型的综合互联协议,该协议一方面采用效率较高的综合方式进行网关发现,另一方面则通过交换携带有对称邻居列表和非对称邻居列表的HELLO分组而有效克服了网关发现过程中的单向链路,同时抑制了广播风暴的形成。基于NS2的仿真结果显示该增强型的综合互联协议在不引入新控制分组的前提下能显著提升互联性能,降低互联开销。     

无线移动网关配置协议研究

向移动领域扩展是下一代互联网的主要发展方向,移动互联网不仅能支持单个移动终端,而且需要支持中小规模的移动子网,其中移动网关的配置及服务策略是关键技术之一。为此提出了一个层次化的配置协议,利用移动自组网（MANET）分簇管理的思想,将移动终端进行适当分簇并选举簇首管理内部节点,集成移动网关将不同移动簇群的无线网络进行连接。在此基础上提出了三种移动网关的服务策略,对该配置协议进行了仿真试验,分析比较了在不同服务策略下移动网关的关键性能指标,验证了该协议能够较好地满足移动网络的需求。     

用于MANET的通告间隔自适应网关发现方法

针对MANET与Internet的多网关互连结构,提出了一种通告间隔自适应网关发现方法,设计了网关请求率指标来反映MANET的网络状况,并据此调整网关的通告间隔。仿真结果表明,通告间隔自适应网关发现方法在提高互连性能的同时减少了网络开销,优于主动式、反应式和常用的自适应式网关发现方法。     

CSCW的可扩展自组网通信环境的研究

简要分析了CSCW和自组网的关系，讨论了使用成簇方法的自组网体系结构，提出了现有成簇方法的缺点．因为现有的成簇方法未考虑网关选举问题．造成了两个簇首之间的多个冗余网关的存在．该设计提出并．实现了一个分布的网关选举策略，每两个相邻簇对之间仅仅需要一个网关．为了保持网关节点的稳定性，使网关节点保持更长的生存时间，网关选举采用节点最大权原则．仿真结果表明，该方法可以有效的减少包转发数量．有助于减少维持拓扑信息的复杂度．通过限制重播节点为簇首和网关的机制，取得了比洪泛更好的可扩展性．