基于多方议价博弈的机会网络高吞吐量低开销概率路由算法

针对含自私节点的机会网络中现有基于议价博弈的概率路由算法存在的消息单向传递影响转发概率提高、依赖虚拟货币进行交易削弱节点购买力以及消息交易过程有冗余交互的问题,提出一种基于多方议价博弈的高吞吐量低开销概率路由算法——HLPR-MG。HLPR-MG算法通过将节点两两博弈扩展为多方博弈以加快消息转发概率的提升,引入“以物易物”方式增强节点购买力,并且改进现有交互机制以减少博弈次数,从而达到提高网络吞吐量的和减小控制开销的效果。理论分析验证了HLPR-MG算法设计的有效性。仿真结果表明,与基于议价博弈的现有典型路由算法GSCP和BG相比,HLPR-MG算法的吞吐量和消息传送成功率至少提高了3.63%,而控制开销和平均端到端消息时延则分别降低超17.76%和4.03%。     

一种基于节点能量的机会网络概率路由算法

在机会网络中,节点之间可能不存在端到端的路径.为了节省网络中节点消耗的能量,在概率路由算法的基础上提出了一种基于节点能量的概率路由算法(Energy-based Probabilistic Routing Protocol using History of Encounters and Transitivity,EBPROPHET).首先,计算两个节点相遇时节点的通信开销,然后相遇节点的剩余能量作为一个参量引入算法,选择节点剩余能量多的节点作为转发节点,最后,进行消息的转发.仿真表明,EB-PROPHET算法具有良好的路由性能,降低了整个网络的能量消耗,延长了网络的生存周期.     

无线自组织网络中一种拥塞意识的多径路由算法

提出了无线自组织网络中一种拥塞意识的多径路由算法。该算法在路由发现过程中,综合节点的队列长度和路径跳数来动态确定路由请求消息的转发概率,可以在保证路由请求消息有一定送达率的条件下,降低路由开销;在路径选择和流量分配过程中,综合考虑节点的队列长度和路径质量作为路由度量,发现流量高吞吐量低拥塞路径,并基于该度量值进行流量分配。仿真结果显示,所提出的多径路由算法能有效提高网络性能。     

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。     

机动通信网中的DTN路由协议研究

针对DTN网络的核心机制-路由算法,分析了目前DTN路由算法的主要技术及其特点,包括队列管理、复制机制和转发机制。并且根据DTN网络的特点,采用了几种路由算法进行仿真。通过仿真表明,这几种路由算法都具有较高的消息投递成功率,但开销较大,消息的无限复制会大大地占用节点的缓存空间。因此平衡DTN网络中的开销与投递率还是一个设计的难点,需要根据实际网络参数做出适当的折中。仿真结果表明,DTN路由不能直接应用于机动通信网,但是一些设计思想可以借鉴。     

内容中心网络状态感知路由设计

为了提高内容中心网络的内容分发效率及降低网络开销,提出了网络状态感知的路由机制NSAR(network status aware routing)。NSAR利用从内容服务节点返回的数据分组收集当前网络状态信息,并在回传过程中对路径上各节点上匹配端口的转发概率进行更新,在对后续的兴趣分组进行转发决策时引入转发概率,从而提高内容分发效率。仿真实验表明,与传统内容中心网络路由算法相比,NSAR可以有效地降低内容请求平均时延,减少网络流通分组数以及降低网络带宽开销。     

ZigBee网络自剪裁路由算法

ZigBee网络中的AODVjr算法通过全网广播路由请求RREQ消息而获得分组发送的最短路径,但节点大量广播RREQ消息增加了网络控制开销,导致网络节点耗能剧增,同时网络堵塞的可能性也大大提升。针对AODVjr算法存在的网络节点耗能剧增问题,在AODVjr算法基础上,结合节点邻居表,提出筛选RREQ消息转发节点,从而限制RREQ消息转发次数的路由算法Zig Bee树节点自剪裁转发算法(ZigBee On-tree Self-pruning Rebroadcast Algorithm,ZOSR)和ZigBee转发节点选择算法(ZigBee On-tree Forwarding Node Selection Algorithm,ZOFNS)。仿真结果表明,算法能有效降低网络节点的转发次数,从而降低网络整体功耗,延长网络工作时间。     

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.     

基于连接质量和节点相关度的机会网络路由

提出利用连接质量估计节点间消息成功转发的概率,并证明了节点间相关度越高,消息转发率越高。在此基础上,提出基于连接质量和节点相关度的机会网络路由机制。路由计算节点转发效用值时,综合了连接质量和节点相关度;消息转发时,不断向相对于目的节点转发效用值高的节点转发消息。仿真结果表明,与传统路由相比,在消息送达率相同的前提下,该路由消息延迟更小、消耗的总能量更少。     

基于兴趣差异和中心性的AODV路由算法的改进

针对Ad Hoc网络中的消息传输问题,结合反应式路由算法AODV 和社会性路由算法Sim-Bet 基本思想,提出一种改进的路由算法---IC-AODV (基于兴趣因子和中心性的AODV 路由算法)。在选择转发节点时,综合跳数等物理因素和节点兴趣差异、中心性这两种社会性因素。随后用NS2对协议进行仿真,结果表明IC-AODV路由协议相比I-AODV (基于兴趣差异的AODV路由协议)等,在较低带宽开销的同时,获得更高可靠性与传输比。     

一种基于能耗均衡的ZigBee网络高效混合路由算法

针对目前ZigBee网络混合路由算法寻找开销偏大、能耗不均的问题,提出一种高效混合路由算法( EHCA)。通过采用跨层泛听与优先使用深度大、剩余能量多的节点进行路由的方式,减少部分泛洪寻路分组的转发,均衡节点能耗。仿真结果表明,EHCA的节点能耗均衡、路由开销和网络寿命等性能均优于混合路由算法和树路由算法。     

自适应喷雾聚焦机会网络路由算法

针对现有喷雾路由算法不能依据实际情况动态调整消息拷贝数,而导致资源浪费的问题,提出一种自适应喷雾聚焦路由算法ADPSF。ADPSF依据节点密度估算消息拷贝数,依据相遇概率历史信息选择中继节点和分配消息副本数。仿真试验表明,ADPSF算法在保证消息交付率和时延的情况下有效降低网络开销。     

机会网络中基于接触间隔时间改进的路由算法

目前已有不少文献对机会网络路由进行研究,但大多数路由协议很少考虑机会网络的接触间隔时间。文章考虑了节点之间的接触间隔时间和节点的社会性能,研究一种基于节点接触间隔时间(ICRP)的改进路由算法。ICRP路由算法根据接收节点的社会性能动态的分配消息副本数,并根据节点接触间隔时间转发给与目的节点接触更频繁的节点。仿真结果表明,ICRP路由算法在交付率、时延和开销上有较好的性能。     

基于泛洪约束的MANET按需组播路由协议

降低路由控制开销是MANET网络组播路由协议节省节点能量,提高带宽利用率的关键因素之一。本文研究了组播路径近邻节点对路由维护的作用以及链路的连通性,分别提出了一个新的泛k-洪约束算法和一个混合泛洪模式。基于泛k-洪约束算法和混合泛洪模式,提出一个新的按需组播路由协议ODMRP-CF,ODMRP-CF协议通过选择k-路由近邻节点转发泛洪分组来提高泛洪效率。ODMRP-CF协议不仅保持了ODMRP协议所具有的简单,对节点移动鲁棒性好的优点,而且有效地降低了ODMRP-CF协议的控制开销。     

基于动态变化的社会关系的DTN路由算法研究

在分析已有的DTN路由算法的基础上,提出了基于动态变化的社会关系的路由算法D-SimBet。D-SimBet是在SimBet社会性路由算法的基础上,添加了动态变化的社会关系以及节点与节点之间联系的紧密程度随着时间推移的变化。由于由节点相遇的历史记录形成的社会图可能随时间动态变化,因此,我们在simbet路由算法的基础之上,为无权社会图添加表示节点与节点之间联系紧密程度的关系的边权值,提出了动态路由算法（D-simbet）。该算法适用于具有高度动态变化的社会性的场景。实验结果表明,该算法转发次数稍高,但消息的成功率要比概率路由算法提高了6.6个百分点,与simbet路由算法转发成功率相似。     

机会网络中基于ferry的低能耗路由算法

在节点移动规律无法预知、连通性较差的机会网络中,FIMF(Ferry-Initialed Message Ferrying)路由能够有效地提高网络中消息传递成功率.在FIMF路由机制中,普通节点在传递控制消息(如节点位置消息、Hello消息)时存在多余的通信开销,并且采用了大功率发送位置消息会耗费过多能量.提出了基于RSSI测距技术和跨层设计的消息摆渡节能路由算法AFIMF.AFIMF中采用基于RSSI测距技术,在普通节点上采用自适应调整功率技术和跨层检测技术按需发送Hello消息.仿真结果表明,AFIMF算法有良好的稳定性,在保证通信传递率的前提下,普通节点不仅有效地节约了能量,而且减少了开销.     

智能家居ZigBee网络的构建与路由优化

ZigBee网络技术是一项新兴的低成本、低功耗的短距离无线通信技术,在智能家居中有广阔的应用前景。介绍了智能家居中ZigBee的通讯协议和网络地址分配方法,并针对传统的AODVjr路由算法在路由过程中RREQ分组过量洪泛问题和Cluster-Tree算法只按父子关系选择路由问题,提出了一种改进路由算法。改进算法将AODVjr和Cluster-Tree算法相结合,引入邻居表,适当控制RREQ转发方向,并考虑节点最小剩余能量。仿真结果表明,改进算法可以减少路由开销,延长节点的生存时间,均衡网络负荷。     

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。     

MR2-GRADE:一种基于梯度值的无线传感器网络高能效多径干扰避免路由协议

无线传感器网络的径间干扰是多径路由亟待解决的重要问题,然而目前干扰避免策略的设计忽略了无线传感器网络最关心的能耗问题.本文提出基于梯度的MR2-GRADE路由协议框架,利用已建路径上各节点到目的节点的跳数构造干扰范围外节点的网络梯度,有效避免传统广播方式的高路由开销.针对基于梯度的局部路由决策导致后续路径创建成功率受网络节点分布密度影响较大的问题,设计了基于梯度的贪婪转发算法GRADE_GF和受限泛洪算法GRADE_RF.仿真实验结果表明:与已有的同类多径干扰避免路由相比,基于MR2-GRADE协议框架的路由可有效降低路由开销,随着网络规模扩大,优势越明显.     

移动Ad hoc网络基于干扰和连通度的路由协议

移动Ad hoc网络中,节点随机移动会引起通信链路频繁断开,从而导致路由失效,带来大量的路由重建与路由发现,耗费了有限的网络资源。传统按需路由中,采用简单的洪泛进行路由发现,路由请求包的盲目转发会带来大量不必要的冗余转发,造成广播风暴问题。此外,大量的数据包同时发送也会对彼此的传输造成干扰,增加数据包冲突概率。针对这种情况,本文提出一种基于干扰和连通度的路由协议,该协议结合节点的连通度和潜在干扰设计转发概率,不仅减少了路由请求包的传播范围,还减少了路由请求包的冲突概率,提高了传输成功率。仿真结果表明,本文设计的方案在减少路由开销的同时,有效提高了数据包投递率,从而提高了路由性能。