Ad hoc网络中的一种动态均匀区域广播算法

Ad Hoc网络是一种无固定通信设备支持、节点可自由移动的多跳全分布式无线网络。动态均匀区域广播算法是在概率算法和计数器算法的基础上,通过邻居节点与转发节点发送范围边界上均匀分布点的位置关系,以及网络中节点的分布密度动态地调整转发概率。文中给出了NS-2下的仿真结果。模拟实验表明,本算法在节省转发率和可达率两个性能指标上均优于概率算法和计数器算法。     

节点度估计和静态博弈转发策略的Ad Hoc网络路由协议

针对Ad Hoc网络路由发现过程中广播路由请求分组导致的广播风暴问题，提出了一种基于节点度估计和静态博弈转发策略的Ad Hoc网络路由协议NGRP.NGRP考虑边界影响，采用分段函数的思想将网络场景分为中心、边和角区域，分别估算网络中节点在不同区域的节点度，避免了周期性广播Hello消息获取节点度导致的开销；NGRP路由请求分组的转发采用静态博弈转发策略，利用节点度估算参与转发路由请求分组的节点数量，将转发和不转发作为策略集合，设计效益函数，通过纳什均衡获得节点转发路由请求分组的转发概率，从而减少了路由请求分组广播过程中产生的大量的冗余、竞争和冲突，提高了路由发现过程中路由请求分组的广播效率.运用NS-2对协议的性能进行大量的仿真，结果表明：NGRP的分组投递率、路由开销、MAC层路由开销和吞吐率这4项指标明显优于AODV+FDG，AODV with Hello和AODV without Hello协议.     

ODMRP数据开销的概率算法

提出了Ad Hoc网络中基于概率转发的组播协议P_ODMRP。在该协议中,转发节点根据相邻转发节点的密度确定转发概率,并按此概率转发数据报文,从而减少冗余数据报文,降低网络冲突的可能性。仿真结果表明,P_ODMRP协议在保持原ODMRP协议的高数据报文投递率的同时,降低了无效数据的传递开销和数据报文平均端到端传递时延,提高了数据传递的效率。     

VANET中一种基于概率转发的AODV路由协议

泛洪被作为实现广播通信的最简单的技术,广泛应用于车联网VANET(vehicular Ad Hoc network)路由.然而,由于VANET中节点的快速移动以及网络拓扑动态变化,简单的泛洪容易导致大量的冗余数据包,并引发广播风暴.为此,以典型的按需式距离矢量路由协议AODV (Ad Hoc on-demand distance vector)为基础,提出基于概率转发的AODV路由协议,记为AODV_P.AODV_P协议利用概率转发机制替代AODV中的泛洪.节点利用距离、密度信息计算转发概率,并依据转发概率设置计时器.计时器时间越短,成为下一跳转发节点的可能性越大.仿真结果表明,提出的AODV_P能够有效降低冗余数据包,缓解广播风暴问题.与AODV协议相比,AODV_P在传输时延、数据包传输率方面得到了有效提高.     

自适应选择gossiping概率的多跳网络数据广播

移动Ad Hoc无线网络节点在广播报文信息时占用大量的网络资源,且广播信息的能量开销较大。为了解决这些问题,提出一种基于自适应选择gossiping概率的多跳网络数据广播协议。该协议首先基于网络节点密度分布情况及节点平均邻居数量来定义gossiping概率,减少广播信息的开销,再为自适应gossiping概率加入选择能力,从候选邻居节点中排除会带来传输中断情况的节点,避免能量损失。实验仿真结果表明,该协议相比较gossiping路由协议、传输感知的机会Ad Hoc路由协议和轻量级的移动Ad Hoc网络主动源路由协议,网络总能耗分别减少了32.5%、14.6%和2.1%,并且在降低数据包丢失率和减少数据包传输延迟上表现出较好的效果。     

无线Ad hoc网络中基于网络编码的数据广播协议*

针对节点随机分布的无线Ad hoc网络中数据广播风暴问题,设计了一种基于网络编码的数据广播协议ENCBP。ENCBP采用了渐进式随机线性网络编码技术、自适应概率转发机制以及随机延迟发送机制。NS2仿真结果表明,与现有数据广播协议相比,该协议改善了投递率和传输延迟,协议开销较小。     

VANET中利用分布式TDMA空闲时隙的协作中继方法

车载自组网中的分布式时分多址(TDMA)协议的主要缺陷是未能充分利用无线信道资源,如节点空闲时隙问题。针对车载自组网无中心节点且网络拓扑结构快速变化的特点,提出一种协作中继分布式TDMA方法(CR-DTDMA),以便利用节点空闲时隙协作中继转发数据。CR-DTDMA实现一种网络握手协议来确定协作中继节点,不依赖相关数据传输确认机制,而且网络握手协议的控制信息都采用消息搭载机制传递,不需要发送专门的控制包。分析与模拟表明,CR-DTDMA提高了数据中继转发概率,降低了中继转发时延和丢包率。     

基于蚁群优化的AdHoc网络生存时间和其他网络性能平衡路由协议

本文提出了基于蚁群优化(ACO)算法的Ad Hoc网络生存时间和其他网络性能平衡路由协议(ABEAR)。协议按需发送人工蚂蚁进行路由发现,综合节点残留的信息素浓度、下一跳节点剩余能量、节点周围链路质量和拥塞情况选择下一跳节点来转发数据包,尽量避开信道使用频率较高的路径,减少了因信道冲突、数据包丢失和数据包重传所造成的能量损失,还缩短了网络传输时延,提高了网络吞吐量。协议还采用跨层机制根据MAC层通信活动情况,在保证网络连通性的前提下使部分空闲节点转入睡眠状态来节省能量消耗。仿真表明,与AODV协议相比,ABEAR协议在网络生存时间、数据包交付率和端到端平均时延方面均有较大改善。     

基于稳定性的认知Ad Hoc网络路由协议

针对认知无线电Ad Hoc网络中各个节点可用频谱的多样性、时变性和差异性的问题,传统路由协议不能适用于认知无线电Ad Hoe网络,提出了一种基于稳定性的路由协议.该协议综合考虑认知无线电Ad Hoc网络特性,通过计算每个节点的稳定性并引入分集传输,进行传输模式选择和信道选择,利用包括路径稳定性、路径跳数、路径信道切换次数的路由尺度进行路径选择.仿真分析表明,该协议能减少路径信道切换次数,提高路径稳定性和路径建立成功概率.     

无线移动自组织网络中的定向广播算法

在无线自组织网络(MANET)中,收集可靠的全局拓扑信息是不可行的。因此,在网络拓扑信息未知的前提下,广播成为Ad Hoc网络必不可少的通信方式。然而,由于无线信号在同一区域内很可能会重叠,直接用洪泛法进行广播将孚致分组的过多转发、信道竞争和冲突,即广播风暴问题。为解决这个问题,现阶段提出的许多路由协议要么可到达性低,要么计算开销量大。本文提出了．一种新型广播算法;定向广播算法,该算法减少了．重传,获得了．较高的可到达性,具有较低的能量和带宽消耗性能。     

采用渐进式预留机制的Ad Hoc网络MAC协议

实时业务传输的服务质量(QoS)保障问题一直是限制Ad Hoc网络发展的瓶颈.在分布式网络环境下,分组冲突十分普遍,节点很难在限定的时间内成功接入信道.现有很多算法(如FPRP)虽能很好的消除冲突,却需要非常多的控制分组,同样造成过高的接入时延.在研究动态时隙分配类MAC协议的基础上,设计了一种采用渐进式预留机制的MAC协议,协议通过分级预留、协同竞争和空闲时隙的时隙重构来达到分组冲突的充分化解,信道资源的高效利用,以及不同优先级业务的有效接入.仿真表明,与现有时隙类协议相比,新协议可以显著减少分组冲突,提高信道利用率,实现较低的分组接入延迟,并且能够较好的支持数据报业务.     

一种高效的动态概率广播算法及其概率模型检测分析

在Ad Hoc网络中,广播有着相当广泛的应用,其算法的效率极大地影响着网络的性能.本文基于DP算法提出了BN-DP算法,考虑了节点分布、计数器值以及收发节点间距离对广播算法的影响,赋予处于接收边缘的节点更高的转发概率.然后使用概率模型检测工具PRISM,分析了计数器值和节点分布对BN-DP算法性能的影响.结果表明:在相同可达率的情况下,所提出的BN-DP算法与FP、DP算法相比,减少了转发分组的数量,提高了广播效率.     

Ad Hoc网络中基于距离的动态概率广播协议

近几年,对Ad Hoc网络的研究已经成为一个研究热点.基于距离的动态概率算法是在概率算法和距离算法的基础上,根据Ad Hoc网络中节点间的距离动态地调整转发概率.给出了NS-2下的仿真结果,从中可以看出,基于距离的动态概率算法比概率算法和距离算法具有更好的性能.     

一种分簇Ad Hoc网络场景下的路由发现方案

针对分簇结构Ad Hoc网络场景下的路由问题,提出一种基于接收信号强度( RSSI)和邻居先验信息的按需路由发现方案。该方案根据网络的分簇特点,在路由发现RREQ广播中,考虑节点间RSSI和中继节点业务负载情况,引入随机延时退避转发机制,综合判断是否转发RREQ报文,以解决场景中“广播风暴”引起的路由开销问题、优化路由发现的质量。仿真结果表明,与CBRP协议路由发现的性能相比,该方案大大降低了路由发现过程中控制包的开销,缩短了路由发现的时延,总体提高了网络性能。     

Ad Hoc网络中一种基于防策略支付模型的安全激励合作算法

Ad Hoc网络中节点之间的正常通信都是通过节点相互合作来进行中继转发.但是,Ad Hoc网络由于受到自身能量、可用带宽和计算能力的限制,节点往往表现出自私性,因此激励节点合作转发的积极性成为当前AdHoc网络的研究热点.该文基于算法机制设计中的思想,对Ad Hoc-VCG模型进行具体分析,指出其存在的问题,提出了一种防策略和防共谋攻击的支付模型,设计了一种包含路由建立和数据包转发过程的安全激励合作算法ICTP.最后,通过仿真实验来验证该算法的有效性,并与Ad Hoc-VCG、COMMIT和LMOCP算法进行了性能对比.仿真结果表明:ICTP算法较其它3种算法在性能上有了显著的改善.     

移动Ad Hoc网络DSR路由协议性能分析

无线移动Ad Hoc自组网是由不依赖任何已有的网络设施的移动节点组成,该网络可以通过节点路由发现机制转发分组,并进行路由维护.Ad Hoc网络路由协议中DSR路由协议在不同发包率和节点移动速率的情况下各项网络性能都优于其他路由协议,尤其当网络业务量不大时性能更优.基于路由缓存大小和路由更新时间对协议性能的影响,利用OPNET建立DSR路由协议的Ad Hoc网络,并对路由出错、路由开销和时延等关键参数的仿真统计.仿真结果与理论分析一致,一般地,随着路由缓存变大和路由更新时间变短,网络中路由出错、路由开销和时延性能都有所提高.     

基于密度和距离的多跳广播转发节点选择方案

多数车联网VANET(Vehicular Ad Hoc Network)的安全应用均采用多跳广播方式分发安全消息。现已提出了许多的多跳广播转发节点选择方案,但它们以减少转发节点数为目的。为此,提出基于密度和距离的多跳广播转发节点选择方案DDBFS(Density-Distance based multi-hop Broadcast Forwarder Selection scheme),记为DDBFS。DDBFS方案主要解决两个问题：密集区域的冗余广播和稀疏区域的高的传输时延。在提出的DDBFS方案中,节点在决策是否转播接收的消息前,依据距离和网络密度设置定时器,一旦定时完毕,且在定时期间,没有其他节点转发该消息,该节点就成为下一跳转发节点。仿真结果表明,与现有的方案相比,提出的DDBFS协议在重播次数和传输时延性能得到显著提高。在密集区域,消息重播次数下降了约57%,在稀疏区域,传输时延缩短了约82%。     

认知无线Ad Hoc网络干扰约束和能量高效路由算法

为了减少认知无线Ad Hoc网络的传输中断概率,实现频谱和能量高效,提出一种干扰约束和能量高效（Interference Constraints and Energy-Efficient,ICEE）的路由算法。信道检测除了基于认知节点（Cognitive Radio,CR）对主用户（Primary Users,PU）的干扰约束外,还增加了CR节点的数据传输所需持续时间约束,以保证CR节点在有效利用空闲信道的同时减少传输中断事件的发生,减少故障重传所损耗的能量。在设计路由算法时采用了链路能耗和节点寿命作为度量,通过联合最优的链路选择方程实现网络能量高效,并延长网络的生命周期。实验仿真结果表明,相比较认知Ad hoc网络的自适应路由协议,基于联合信道分配和自适应功率控制的路由协议,ICEE算法在数据包平均能耗上分别减少了41.2%和24.5%,并且有效地延长了网络生命周期。     

无线网络冲突感知广播调度算法*

文章在协议干扰模型下,通过证明、计算、仿真实验等方法,提出了一个冲突感知广播调度算法（简称CBS算法）,以解决无线网络中的广播调度延迟问题。研究结果表明,CBS算法能够保证节点在广播调度过程中不会相互干扰,避免冲突产生;只需发送少量消息,就能完成网络广播调度;能够同时调度广播树中多个层的节点进行传输,有效地提高了网络信道的利用率。仿真实验结果表明,CBS算法能在较短的时间内完成广播调度,有效地降低了广播延迟。     

基于Ad Hoc网络的多机器人通信协议改进

Ad Hoc自组网解决了多机器人系统中网络拓扑结构动态变化和数据报文多跳转发的通信问题,决定节点能耗、最优路由和网络信息延迟等网络性能,是多机器人系统网络常用的通信方式。其中AODV协议能较好的在Ad Hoc自组网中适用,但由于多机器人系统中网络拓扑动态变化,传统的AODV协议的网络节点负载情况以及选择路由的准确性方面存在着一定缺陷。在AODV协议基础上,采用负载均衡算法的方式,对路由代价进行优化,以便更好的解决网络节点不均衡、出现拥塞时选路不准确的问题,更好的实现均衡节点能耗、优化路由以及减少网络信息延迟的目标。以NS2为网络仿真平台进行仿真,并对结果进行分析得,与AODV协议相比,改进之后的路由协议的提高了分组投递率、降低了平均端到端时延以及相对路由开销。