延迟容忍移动无线传感器网络路由策略综述*

近年来,关于间断连通的延迟容忍移动无线传感器网络（DTMSN）有很多研究,其中最关键的问题之一是路由,因此针对DTMSN提出了不同的路由协议。对DTMSN路由协议进行分类,着重介绍几种当前具有代表性的路由协议,并对协议的能量效率、服务质量和扩展性等方面进行了分析和比较。最后对DTMSN路由协议的进一步研究进行了展望。     

节点中心度感知的延迟容忍网络路由机制

为实现在具有社会特征的延迟容忍网络中消息的高效转发,提出了节点中心度感知方法,通过综合分析节点的活跃程度与消息处理能力来量化节点的中心性,进而提出了节点中心度感知的路由机制。与经典的Epidemic和同是基于节点中心度的CC路由机制的对比结果表明,所提出的路由机制能够较为显著地改善消息的投递率和负载率。     

延迟容忍移动无线传感器网络路由分析

延迟容忍移动无线传感器网络DTMSN（Delay Tolerant Mobile Sensor Networks）用于广泛数据收集,传统传感器网络的数据收集方法在DTMSN中并不适用。为此研究了DTMSN的特性,分析了目前常用的几种DTMSN路由算法的特点,并通过详细的仿真实验给出了这几种算法的性能指标,如数据的平均传输成功率,传输能耗、传输延迟及网络寿命。     

节点中心度感知的延迟容忍网络路由机制

为实现在具有社会特征的延迟容忍网络中消息的高效转发,提出了节点中心度感知方法,通过综合分析节点的活跃程度与消息处理能力来量化节点的中心性,进而提出了节点中心度感知的路由机制。与经典的Epidemic和同是基于节点中心度的CC路由机制的对比结果表明,所提出的路由机制能够较为显著地改善消息的投递率和负载率。     

延迟容忍网络路由协议研究*

简介延迟容忍网络,论述和追踪国内外延迟容忍网络路由协议的研究进展,对现有的延迟容忍网络路由协议进行了分类研究,着重介绍了一些经典路由协议,对不同类别路由协议的特点和性能进行了分析和比较,并详细介绍了冗余副本消除,最后提出延迟容忍网络路由协议需要解决的问题和进一步的研究方向。     

基于局部密度感知的路由策略在延迟容忍网络中的应用

针对延迟容忍网络中间歇连通性、可用存储、节间吞吐量的限制,为其消息传递服务设计一种密度感知路由方案DARS(Density-Aware Routing Scheme)。根据节点密度来决定消息转发到密集区域的方向,利用网间互联时间的改变来评估局部密度,并决定如何与任意一个在移动过程中遇到的节点交换信息。仿真结果表明,所提方案具有简单性和低复杂性,在非统一节点分布的延迟容忍网络中,在消息传输率和通信开销方面获得相当不错的效果。     

延迟容忍移动无线传感器网络中面向城市区域的路由协议

人类运动的特殊性使基于简单运动模型的DTMSN路由协议在人类环境中并不适用.为此提出了一种面向城市区域的路由协议(UOR).该协议首先把传感器节点划分传输等级,接着根据当前时间和节点与Sink节点的具体相遇时间计算最高等级节点的通信概率,而后根据传输等级和通信概率进行数据消息的路由传输.为优化复本管理,UOR引入消息的优先级和生存时间(ST)共同决定队列中消息传递的优先顺序和丢弃原则.仿真分析表明,与现有策略相比,UOR协议能以较低的数据传输能耗和传输延迟获得较高的数据传输成功率,并且具有相对较长的网络寿命.     

容忍延迟传感器网络中基于分簇的移动Sink动态路由算法

在无线传感器网络中使用移动Sink能有效延长网络寿命。提出一种在容忍延迟传感器网络中基于分簇的移动Sink动态路由算法MSDR（Mobile Sink Dynamic Routing）,移动Sink根据簇头位置构建遍历所有簇头的Hamilton回路,并沿着该路径收集数据。进一步提出基于标记的数据缓存机制,有效解决算法中每一轮之间的数据存储问题。仿真实验结果表明,MSDR算法使网络具有较长的生命周期,能有效平衡网络能耗。     

延迟容忍网络基于节点综合状态的数据转发策略研究

为更好解决延迟容忍移动无线传感器网络(delay tolerant mobile sensor network,DTMSN)中的数据收集及转发问题,提出了一种基于节点综合状态的数据转发策略NCSD(Node Comprehensive State Data Delivery Scheme).NCSD根据模糊综合决策得出各节点的转发优先级作为传输时选择下一跳的依据.为优化消息副本管理,采取动态消息队列,根据消息生存时间决定消息的丢弃原则.仿真实验表明,与现有的数据传输算法相比,NCSD有更高的数据传输成功率与更小的传输延迟,并具有相对较长的网络寿命.     

基于半马尔科夫过程的DTN节点移动模型

节点移动模型对容延容断网络(Delay/Disruption Tolerant Networks,DTN)中路由算法性能有着重要影响.本文分析校园环境下学生所携带移动节点的运动特点,采用半马尔科夫过程模拟节点运动并建立相应的DTN节点移动模型,对模型进行仿真和分析,将仿真结果与随机路径点(RandomWay Point,RWP)模型及实际路径信息进行对比,可以看出半马尔科夫过程模型能够更准确地描述实际网络环境.     

基于动态半马尔可夫路径搜索模型的DTN分簇路由方法

在容迟网络环境下,文中提出一种基于动态半马尔可夫路径搜索模型的分簇路由方法CRSMP(Clustering Routing method based on Semi-Markov process and Path-finding strategy),该方法既考虑了节点拥有的社会属性所导致的分簇问题,又考虑到节点间未来一段时间内的最大相遇概率以及对应的相遇时间,结合分簇结果和相遇情况生成动态路由表,完成一种单副本的路由方法.该方法首先依据节点间路径的相似程度进行分簇,然后运用半马尔可夫模型预测节点间未来某一时刻的相遇概率,依据源节点和目的节点所在的分簇确定可以应用到路由中的节点集合,最后根据路径搜索策略找到最优路径,生成与当前时刻有关的动态路由表.仿真结果表明CRSMP在缓存较小的情况下投递成功率远高于DirectDeliveryRouter、FirstContactRouter和SimBetRouter三种单副本路由方式以及Spray and Wait、Epidemic和Prophet三种多副本路由协议.在10M缓存下的CRSMP有着与500M缓存下的Epidemic相近的路由性能.进一步在真实数据集上进行测试,测试结果表明CRSMP算法依然有着较好的路由性能.     

DTN网络中ED算法的分析与改进

详细研究了延迟容忍网络（DTN）的一种确定性路由算法-ED（Earliest—Delivery）,分析了其计算延时开销函数,并在此基础上充分考虑了传播延时、节点之间链路的连接规律,引入链路连接状态表来选取璐由决策时刻,优化延时开销的计算。实验结果表明,改进后的ED算法可以有效地降低延时,提高路由成功率。     

DTN中基于节点综合性能的自适应喷射等待路由算法

延迟容忍网络(delay tolerant network, DTN)中,由于网络拓扑频繁变化,端到端之间不存在稳定的链路,如何选择合适的中继节点进行消息转发,使消息在较短时间内交付到目标节点是DTN中研究的关键问题之一.针对现有路由算法中继节点选择的盲目性以及对消息副本的分发缺乏合理控制的问题,提出一种基于节点综合性能的自适应喷射等待路由算法(adaptive spray and wait routing algorithm based on comprehensive performance of node, CPN-ASW)：在Spray(喷射)阶段引入节点相似度指标来衡量节点间运动轨迹的相似程度,根据节点相似度是否超过给定阈值采用不同的中继节点选择策略,确定中继节点后,按照节点相对效用值自适应分配消息副本数量;在Wait(等待)阶段实现主动转发,将消息转发给到目标节点投递预测值更高的中继节点.实验结果表明,与Epidemic,Spray and Wait (SaW),EBR,PBSW这4种算法相比,CPN-ASW算法能够有效提高消息投递率,降低网络开销和平均时延.     

基于投递概率预测的DTN高效路由

在延迟容忍网络中,基于配额的多拷贝路由通过对消息拷贝数量的限制来控制开销,如何在控制开销的前提下尽可能提高消息投递成功率是其需要解决的关键问题.文中首先分析了提高消息投递成功率的配额分配策略,然后据此提出一种基于投递概率预测的配额路由算法.该路由算法根据节点的本地信息预测到其它节点的投递概率,在复制消息时,根据节点间投...     

一种可变效用的DTN路由方案研究

由于容迟网络（DTN）为满足极端情况下的端到端服务,使得容迟网络的路由机制复杂而且有别于现存的各种网络。基于洪泛的蔓延（Epidemic）路由,由于其广播特性,网络容易拥塞,基于效用（utility）的单复制路由机制,开销小,但是递交率不高,延迟大。文中根据这两种路由机制的优点,结合数据包产生的初期应尽最大努力递交这一思想,提出了一种可变效用的路由机制。通过ONE仿真器仿真了蔓延路由,PRoPHET路由,Spray and Wait路由机制以及文中提出的可变效用路由机制,结果表明文中提出的可变效用路由机制在递交率、平均延迟两个指标上表现的非常出色。     

基于多队列自适应的DTN传染路由算法

传染路由是DTN中一类较简单的基本路由算法.针对DTN网络环境易变的特点及传染路由的不足提出多队列自适应传染路由,采用多队列方式管理存储空间,利用效用函数对队列内信息进行排序,针对不同队列及网络情况采用相异的转发机制,从而降低网络负载率、提高传输率并降低传输时延,同时可提供简单的QoS.仿真证明本算法优于路由算法Spray andw ait和MaxProp.     

能耗自选演进机制的延迟容忍网络路由算法

为了提高延迟容忍网络中数据投递过程节点能耗管理效率、改善数据在网络中的转发效率等,本文引入节点间能耗博弈模型,进而提出了一种基于能耗自选演进机制的延迟容忍网络路由算法（Efficient Routing Mechanism for Delay Tolerant Network based on Energy Consumption Strategy）,根据泛洪路由策略设计数据投递机制,数据在网络中转发时,节点依据自身能量剩余状态制定相应的投递操作,对首先将数据投递至目的节点的中间节点予以一个单位的奖励,利用节点策略博弈模型选取合理的数据投递操作,以此改善节点转发数据能量消耗,从而提高数据投递能量管理效率,并提高数据转发效率.仿真验证表明：所提算法与对照算法相比在数据投递率、传输时延、网络开销等性能指标上表现出较好效果.     

DTN中基于时空和社会性的概率路由算法

针对提高传递命中率、减少网络传输延时和网络开销,提出了基于时空和社会性的概率路由算法,称之为 GTSP(Geographical area AND Time Combine Social And Probability)。该算法首先根据节点之间经常以大概率相遇的时间段和地理区域确定每个节点以及节点之间在特定时间段和地理区域上的相遇概率较大的几个节点组成的表和共同朋友节点表;然后节点根据GTSP算法进行移动和转发数据包,从而避免了节点在错误的时间段和地理区域内的移动。仿真结果表明,与Prophet路由算法、SprayAndWait路由算法以及SimBet路由算法相比,所提路由算法在平均传输时延、传递命中率、网络开销方面取得了较大的改善。     

自组网中基于移动代理的具有移动和能量感知的AODV路由协议

自组网是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个能够支持多跳的临时性的计算机通信网络．通过引入移动代理，结合本地移动和能量感知策略，该文提出了一种基于移动代理的AODV节能路由协议．仿真结果表明，该方案通过移动代理的漫游来更新途径节点路由表，大大减少路由请求报文发起数，降低了端到端的平均数据传输时延，并延长了网络的生存时间．