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。     

一种联合多信道分配决策的认知Mesh系统数据传输优化算法

在认知Mesh系统进行数据传输的过程中,为了提高数据包投递成功率及网络的吞吐量,减少网络延迟时间,提出一种联合多信道分配决策的认知Mesh系统数据传输优化算法(JCWN)。针对信道的干扰问题,建立了认知Mesh系统的干扰无向图,分析节点链路的网络干扰电平。在节点的路由请求阶段通过提出基于信道干扰电平的路由指标函数,并通过权重阈值来为节点链路分配干扰较小的信道。在路由选择上,联合多路由算法计算每条路由路径的信道干扰程度,为了保障节点传输数据的成功率而选择干扰程度更小的路由。实验仿真结果表明,在数据包投递成功率上,该算法相比POC算法以及基于RL的算法提高了20%以上,在提高网络吞吐量,减少延迟时间上也表现出了更好地效果。     

基于稀疏Ad hoc网络环境的链路预补偿算法研究*

着重研究在通信链路易中断的稀疏Ad hoc网络环境中的数据传输问题。提出了链路预补偿算法,首先给出了关键节点的定义与探测算法,然后给出了功率补偿算法,通过增大补偿节点的功率,增强关键节点周围的连接度,进而提高数据的接收率和吞吐量;并且在NS2模拟器中,对该算法搭建仿真平台进行了性能评估。仿真结果表明,链路预补偿算法能够提高网络的吞吐量和数据接收率。     

累积链路质量无线传感器网络路由算法研究

针对无线传感器网络链路特点,在实验基础上,引入底层通信链路质量参数指示LQI,改进ETX,提出一种新的基于累积链路质量的无线传感器网络路由算法。算法利用累积链路质量作为路由选择的标准,避免大量探测包的使用,并且为信道编码的负载添加提供了准确依据,减少冗余和能量消耗。仿真实验结果表明,该算法能有效提高数据传输吞吐量和路径有效利用率、减少节点传输压力,平衡网络负载及延长网络生存时间。     

高速网络多模式相似数据串隔离式传输仿真

针对传统数据串隔离式传输方法模式单一,数据串相似度不高的问题,为有效提升数据传输成功率以及网络吞吐量,提出了高速网络多模式相似数据串隔离式传输方法.评估不同链路信道上相似节点的可用性,判断链路相互干扰情况,利用信道干扰电平的路由指标函数,计算相似节点链路的网络干扰电平,组建高速网络多模式干扰无向图.在多模式干扰无向图中,结合路由协议计算随机选取两个相似节点的路由平均抗干扰程度,选取干扰程度相对较小的路径,实现高速网络多模式相似数据串隔离式传输.仿真结果表明,相比其它方法,所提方法能够有效降低数据传输延迟,提升网络吞吐量以及数据传输成功率,获取较为理想的数据传输效果.     

空基自组网中基于负载均衡的路由策略

针对空基网中节点负载失衡以及吞吐量低下的问题,提出基于负载均衡的优化路由协议。该协议在获得位置信息的前提下,预测出通信链路的有效时间,在满足数据的时延、带宽以及链路有效性等多约束条件下,以均衡节点负载为优化目标,使得网络节点都能合理承担数据传输任务。仿真结果表明,该路由协议能够保证网络节点合理分担传输任务,充分利用链路资源,从而提高网络的吞吐量。     

无人机自组网按需寻路的可靠OLSR协议

无人机自组网应用场景中,针对OLSR(Optimized Link State Routing)协议在数据通信阶段,无人机快速移动可能引起通信链路中断,并且OLSR协议没有链路维护机制,导致发包成功率降低和时延增加.在节点入网阶段,无人机无法及时获取全网拓扑信息,导致通信失败.本文借鉴AODV(Ad Hoc On Demand Distance Vector)路由协议中按需寻路思想,提出一种按需寻路的可靠OLSR协议.该算法提出了两个优化思路:基于TC全网寻路机制和基于HELLO邻居寻路机制,通过增加路由获取途径,维护多跳链路的稳定性.通过仿真实验将该协议与现有协议进行比较,实验结果表明,该协议在不增加控制开销的前提下,提高网络的发包成功率,端到端时延和吞吐量.     

基于OPNET的按需组播路由协议仿真

按需组播路由协议(ODMRP)是一种针对移动自组织网络的组播路由协议,该协议在源节点和接收节点之间建立网格进行数据传输,具有冗余路径、不依赖单播路由、健壮性高等特点.目前尚缺乏对于ODMRP的建模和仿真研究.针对此问题,基于OPNET仿真环境完成了对ODMRP的建模,建立了该协议的有限状态机(FSM)、节点模型、网络模型以及包格式,基于C语言编程实现了路由的建立、更新、维护和数据传输过程.通过设置不同的参数和统计量,仿真检验了协议性能,包括网络的端到端延时和数据包递交率与节点移动速度和组播组尺寸之间的定量关系,证明了所建立的协议模型的功能正确性.仿真结果表明,ODMRP协议适用于诸如战场通信、灾难救助、体育比赛、大型会展等需要临时组网进行组播通信的应用场合.     

三维水声传感器网络中多径容错路由协议研究

针对三维水声传感器网络中因节点或链路故障导致的路由性能低下问题,提出一种多径容错路由协议。该协议通过为每个节点设计一种称为后备箱的数据结构,并利用节点的路由表和后备箱构造主后备链路和辅后备链路,以便在节点或链路发生故障的情况下修复路由路径,确保数据的正常传输。仿真结果表明,多径容错路由协议可以减小节点或链路故障对数据传输率和网络吞吐量的影响。     

用于城市交通环境的改进型车载路由优化方法

为了优化城市交通环境中车载自组织网络中路由协议的链路存活时间、吞吐量等性能指标,在拓扑反应式路由协议的基础上,引入车载网络节点的位置信息,设计基于动态实时位置信息变化的车载路由协议优化模型M-AODV。该模型按照十字路口车辆优先和相对位置为同方向节点优先转发的原则,根据路由信息表中位置信息区分转发控制包,并给出该路由算法的面向C++语言的UML建模图及其算法流程图。通过NS2仿真平台仿真表明,与传统的路由模型相比,该模型优化了VANETs网络中链路存活时间、时延、吞吐量等性能指标。     

车载社交网中基于传递概率的路由算法

在车载社交网(Vehicular Social Network,VSN)中,车辆移动速度快且行驶方向难以预测,导致网络拓扑结构不断变化,通信链路时常中断,因此在进行消息传输时丢失率和传输延迟都居高不下.为了解决上述问题,针对VSN提出了一种基于传递概率的路由算法(ProSim),利用节点间的机会式相遇来进行消息的传输,...     

Joint routing, scheduling, and power control for multichannel wireless sensor networks with physical interference

Reliability and real-time requirements bring new challenges to the energy-constrained wireless sensor networks, especially to the industrial wireless sensor networks. Meanwhile, the capacity of wireless sensor networks can be substantially increased by operating on multiple nonoverlapping channels. In this context, new routing, scheduling, and power control algorithms are required to achieve reliable and real-time communications and to fully utilize the increased bandwidth in multichannel wireless sensor networks. In this paper, we develop a distributed and online algorithm that jointly solves multipath routing, link scheduling, and power control problem, which can adapt automatically to the changes in the network topology and offered load. We particularly focus on finding the resource allocation that realizes trade-off among energy consumption, end-to-end delay, and network throughput for multichannel networks with physical interference model. Our algorithm jointly considers 1) delay and energy-aware power control for optimal transmission radius and rate with physical interference model, 2) throughput efficient multipath routing based on the given optimal transmission rate between the given source-destination pairs, and 3) reliable-aware and throughput efficient multichannel maximal link scheduling for time slots and channels based on the designated paths, and the new physical interference model that is updated by the optimal transmission radius. By proving and simulation, we show that our algorithm is provably efficient compared with the optimal centralized and offline algorithm and other comparable algorithms.     

基于TDMA的空中自组网MAC层资源调度算法研究

空中移动无线自组织网络是一种拓扑结构快速变化,有自组织性的多跳无中心网络;针对传统时隙分配算法资源利用率低、吞吐量不足、通信距离近等问题,采用引入分配系数的混合时隙分配模式,通过节点业务优先级和流量预测相结合,设计了一种基于TDMA定向分布式资源动态调度算法（M-TDMA）;对比分析了节点数量、传输速率、分配系数以及不同拓扑等多个维度对算法传输时延、吞吐量以及丢包率的影响;最后通过仿真实验对资源调度算法进行验证;仿真结果表明,在20个网络节点时,网络的最大传输时延小于600 ms,网络吞吐量可以达到4.5 Mbps以上, M-TDMA算法通过高效的资源调度,有效降低了网络传输时延并提高了网络吞吐量;     

基于跨层设计的CLRM-HWMP路由协议研究

在研究HWMP路由协议的基础上引入跨层设计方法,综合考虑数据链路层的数据帧传输成功率DFTE(Data Frame Transmission Efficiency)、网络层的可用带宽和节点跳数作为跨层路由度量值CLRM(Cross-Layer Routing Metric),提出一种综合路由判据的跨层路由协议CLRM-HWMP路由协议.该协议有效解决单一的路由量度判据在提高无线Mesh网络性能方面的局限问题.通过NS-3仿真工具对无线Mesh网络中的HWMP路由协议和提出的CLRM-HWMP跨层路由协议进行分析对比,实验结果表明:提出的CLRM-HWMP路由协议有效降低了节点间端到端时延、提高了数据包投递成功率和网络吞吐量.     

Multi-Radio Multi-Channel无线传感器网络中信道分配和路由策略

针对无线传感器网络中传输时延长、传输冲突大和吞吐量低等问题,提出了一种在Multi-Radio Multi-Channel无线传感器网络中信道分配和路由策略.该策略动态地建立k元n立方体拓扑结构,使用优化的静态信道分配算法提高节点的吞吐量,使用维序寻径的路由算法减少传输冲突.该方法适用于网络节点稠密、节点相互之间通信冲突大的情况,并且在单跳和多跳的网络环境下均适用.实验结果表明,基于k元n立方体这一拓扑结构的信道分配和路由策略与传统方法相比,有效地减少了端到端时延,降低了网络冲突,减少了节点能量消耗,延长了网络寿命,提高了网络吞吐量.     

DTN技术在舰艇编队通信中的应用研究

提出了在基于异构多子网互联和通信链路频繁中断的舰艇编队网络传输系统中,使用容迟/容中断网络技术构建DTN网络覆盖层,阐述了DTN网络架构下的编队网络数据传输机制。结合舰艇编队通信网络的特点,提出了适合编队网络信息传输的存储-携带-转发模式。仿真结果表明,与传统网络路由机制相比,DTN网络架构可以有效地提高网络的递交率和数据包的传输延时,有效地缓解舰艇编队网络环境下通信效率低下的问题。     

无人机自组网中基于Q-learning算法的及时稳定路由策略

无人机自组网凭借其抗干扰能力强、适用于复杂地形、智能化程度高和成本较低的优点,近年来受到广泛关注,该网络中路由协议的设计与优化一直是核心研究问题。针对无人机自组网中因节点快速移动造成节点本地存储的路由未及时更新而失效的问题,提出一种基于Q-learning算法的动态感知优化链路状态路由协议(DSQ-OLSR)。该协议首先充分考虑了无人机自组网节点高速移动的特点,在选取多点中继(MPR)节点时添加了链路稳定性和链路存在时间这两个指标,使得选出的MPR节点集更稳定、合理;其次,结合Q-learning算法对TC消息的发送间隔进行自适应调整,使得在网络拓扑变动较小时增大TC发送间隔以减小控制开销,而在拓扑变动较大时减小TC发送间隔用于达到快速感知并构建网络拓扑的要求,进而实现数据的及时路由。仿真结果表明,与DT-OLSR协议相比,该协议在端到端时延、吞吐量、成功率和网络生存时间性能上分别提高了12.61%、9.28%、7.69%和5.86%,由此验证了其有效性。     

Ad Hoc网络链路质量QoS多路径按需路由协议

传统的MANET路由协议是基于最小跳数的路由,没有考虑链路质量,不能适应网络拓扑的动态变化。针对这一问题,提出了一种Ad Hoc网络链路质量QoS多路径按需路由协议（QMORP）。QMORP采用移动预测来计算链路的生存时间,应用能量模型获得链路的剩余能量,综合链路生存时间和剩余能量两种因素来计算链路质量。选择链路质量大的路径转发分组。仿真实验表明,相比AOMDV协议,QMORP协议提高了网络的生命周期,降低了网络的平均端对端延迟、提高了网络的发包率和吞吐率。