基于自适应蚁群的多约束QoS组播路由算法

结合多约束QoS组播路由的特点,应用一种自适应蚁群优化算法解决组播路由问题.考虑到实际通信中链路利用率对网络的影响,将网络中链路的带宽转化为链路的代价问题,并在蚁群算法中根据蚂蚁所选路径的代价进行信息素更新,增加了信息素调整的自适应性,同时加快了算法的收敛速度,使得组播路由算法在考虑网络QoS约束的基础上进一步贴合实际网络的需求.     

基于链路质量的WSN代价均衡路由选择算法

该文针对无线传感器网络中不可靠链路通信耗能过大的问题,基于链路质量进行路由代价函数构建,并为各条路径分配适当的选择概率,采用最小跳数转发策略设计了代价均衡的路由选择算法CBLQ;为了进一步降低和均衡路由代价,分析同跳节点的备选转发条件,又扩展形成了新的路由选择算法CBLQ-E。仿真实验结果证明,两种算法均使网络的能量利用率得到有效提高,同时还降低了网络的数据传输时延。     

认知无线网络中基于主用户行为的联合路由和信道分配算法

针对认知无线网络中主用户行为将导致频谱瞬时变化而影响路由稳定性的问题,提出了一种基于主用户行为的路由和信道联合分配算法。该算法通过采用呼叫模型对主用户行为建模,并根据动态源路由协议的路由寻找机制,在目的节点等待多个路由请求分组后选择受主用户行为影响最小的路由,然后沿着所选定路径的反方向传送路由回复分组并完成信道分配。理论分析证明了算法中的链路平均持续时间期望与主用户活动概率成反比且具有与网络节点数成正比的计算复杂度。仿真结果表明,该算法具有比Gymkhana路由方案更高的分组投递率和更低的平均分组时延。     

一种低时延的短波自组网优化链路状态路由协议

优化链路状态路由(Optimized Link State Routing,OLSR)协议是一种先验式路由协议,网络中的所有节点通过周期性地发送控制消息来计算全网路由信息。在短波自组织网络中,节点周期性地发送控制消息会占据大量的信道资源,大幅增加网络的控制开销,浪费短波有限的带宽资源,导致网络通信性能急剧下降。其次,受到地形地貌、天线方向和接收性能的个体差异等影响,造成无线链路不稳定,导致网络中存在非对称链路,增加了通信端到端时延。为此,提出了一种低时延的短波自组网OLSR协议。该协议在执行MPR(Multipoint Relay)选择算法时综合考虑了节点的连接度和链路可靠性,在优化MPR节点个数的同时选择链路可靠性较大的节点作为MPR节点,在进行路由选择时能够利用网络中的非对称链路。仿真结果表明,该协议能优化数据包投递成功率、吞吐量、端到端时延和网络控制开销等性能指标。     

网状WDM网中双链路失效的共享路径保护设计

该文研究了WDM网状网中双链路失效问题,在假定所有链路共享风险链路组(Share Risk Link Group, SRLG)分离的条件下,提出了一种动态共享路径保护(Dynamic Shared-Path Protection,DSPP)算法。DSPP能根据网络状态动态调整链路代价,为每条业务请求选择一条最小代价的工作路由和两条最小代价且SRLG分离的保护路由。仿真表明,DSPP不仅能完全保护双链路失效,并且能在资源利用率、阻塞率和保护切换时间之间进行性能折衷。     

一种新的认知无线电非合作功率控制博弈算法

当认知无线电网络以"衬底式"(Underlay)的方式与主用户网络共享频谱时,需要对认知用户进行功率控制,以确保认知用户在不干扰主用户的前提下,公平地共享认知频谱资源。利用博弈分析的方法,设计了一个基于链路增益因子的代价函数,并据此提出了一种新的非合作功率控制博弈算法。仿真结果表明,该算法的均衡结果既改善了用户的帕累托(Pareto)性能,又提高了链路增益较差的用户的吞吐量,实现了网络资源的平等共享。     

一种基于无线电环境地图的路由优化机制

设计认知无线网络路由算法时,需要兼顾主用户保护与路由性能两个方面。为了提高认知无线网络中次用户之间路由的端到端性能,提出了基于无线电环境地图的路由优化机制,该机制中无线电环境地图能够为次用户提供主用户保护有关的无线电环境数据。首先,无线电环境地图根据次用户的数据请求将各授权频段的可用概率与功率控制相关信息反馈到该次用户;其次,次用户可以计算出与上一跳次用户之间的链路稳定性以及传输时延;最后,目的次用户通过计算每条路由的端到端吞吐量的期望值,然后选取期望值最大的一条路由。仿真结果表明,该路由机制在平均分组投递率、平均端到端吞吐量、平均端到端时延方面均优于对比路由算法。     

任意拓扑结构战术地域分组交换网的性能分析

本文以战术地域分组交换网为基础建立具有不规则拓扑结构网络模型，在给出网络的拓扑结构、网络用户业务量和路由选择算法的条件下，提出了一种计算网络链路传输业务量的方法，并用于分析网络的传输性能。同时，还用计算机仿真方法对同一网络进行模拟。分析结果说明：这类通信网的路由选择算法的设计应更重视网络内部流量的均匀分配     

CRN中一种优化的数据传输方案

在认知无线电网络(CRN)中,如何有效地实现认知用户间快速可靠的数据传输是目前的研究热点。针对现有传输方案的不足,提出了一种优化的数据传输方案。在考虑节点发射功率和负载均衡的约束条件下,基于对认知用户间链路可靠性预测,联合频谱分配与按需路由策略实现认知用户数据的最优化传输。仿真实验表明,在减少路由重构次数的同时,较大地提高了系统的吞吐量。     

OLSRv2压缩机制在自组织网络中的应用

尽管战术无线自组织网络正在向宽带高速传输技术发展,能够提供更多的带宽资源,但各种新的战术应用业务对带宽的需求发展更快,因而需要设计与高速传输特性相匹配的低开销先进路由机制。在这种新型的高速战术网络中,需要路由协议为指挥员提供本作战区域内的全局的战术单位连通拓扑的态势信息、提供能够更好地支持服务质量（QoS）的控制机制、能够更好地支持战术网络的拓扑优化控制、能够针对不同传输波束方向的链路分别实施功率控制、能够通过全局最短路径代价计算避免路由环路等。基于地址块格式压缩机制,优化链路状态路由协议版本2（0LSRv2）将能以较低的带宽开销满足这些设计要求。     

基于拓扑优化和链路感知的无线体域网路由协议

为解决无线体域网(Wireless Body Area Networks,WBAN)在人体运动过程中网络拓扑结构频繁变化导致链路质量和WBAN性能下降等问题,首先根据人体结构对WBAN网络拓扑进行优化,通过添加中继节点建立WBAN主干网,提供节点和hub之间相对稳定的链接,然后提出了适用于WBAN拓扑优化后的路由策略(Routing Protocol Based on Topology Optimization and Link Awareness,R-TOLA)。R-TOLA综合了链路质量感知和代价函数,通过调整主干网中继和节点中继获得最优化路径。仿真实验表明,基于拓扑结构优化和链路感知的R-TOLA协议和其他路由协议相比,在人体拓扑网络结构频繁变化的环境下具有网络生存时间更长、吞吐量更大等优势。     

认知无线Mesh网络中满足QoS的高吞吐量安全路由协议

提出了一种综合考虑链路安全、链路冲突、链路可靠度与链路可用带宽的路由判据SIEB。SIEB包括链路安全和链路性能2个方面,在SIEB的链路安全权值计算中,为了抵御各种洞攻击,提出了基于两跳邻居反馈的链路信任值计算方法。在此基础上,提出了链路安全权值计算算法LSWC和链路性能权值计算算法LSPC,提出了分布式满足QoS约束的路由协议SIEBP,SIEBP的目标是：构造安全的路由路径,并且最大化网络吞吐量。仿真结果表明,SIEBP能达到预定目标,构造的路径能抵御黑洞、灰洞、虫洞等攻击,并且获得了较高的网络吞吐量。     

基于共享路径和网络编码的光组播容量优化

为了降低光组播路由 的光域网络编码代价和提高达到理论最大光组播容量的 概率,提出一种基于共享链路和网络编 码的优化光组播容量方法。首先设计一种从多条源－ 宿最短路径中选择能达到最大光组播容量的最短路径簇,然后在 最短路径簇中计算路径的共享度,选择共享度高的组播路径传输网络编码信息,构造网络编 码次数最少的光组播编码子图, 解决传统的网络编码组 播路由和最大共享度链路组播路由中存在的网络编码次数过多和达到最大光组播容量概率过 低的问 题。仿真结果表明:本文提出的方法具有最低的网络编码代价,能以最大的概率达到光组播 理论最大容量。     

Routing Technology in Wireless Sensor Network Based on Ant Colony Optimization Algorithm

With rapid development of wireless communication, sensor, micro power system and electronic technology, the research on wireless sensor network has attracted more and more attention. The work proposed routing algorithm in wireless sensor network based on ant colony optimization by analyzing routing protocol and utilizing advanced idea. Ant colony optimization algorithm has advantages in implementing local work, supporting multiple paths and integrating link quality into pheromone formation. In routing selection, the work calculated probability that node is selected as the next hop according to pheromone concentration on the path. With characteristics including self-organization, dynamic and multipath, ant colony optimization algorithm is suitable for routing in wireless sensor network. With low routing cost, good adaptability and multipath, the algorithm balanced energy consumption to prolong network lifetime. In terms of simulation and experiments, ant colony algorithm was proved to be suitable for finding optimal routing in wireless sensor network, thus achieving design goal of routing algorithm.     

移动Ad hoc网络基于链路可用时间的动态源路由协议

为了提高链路的稳定性,增加路径可用时间,提出一种应用于移动Ad hoc网络的基于链路可用时间的动态源路由协议(LARP).该协议以路径可用时间作为路径评价的参数,优先选择具有最大路径可用时间的路径进行数据包传递.路径可用时间反映了当前节点移动对路径稳定性的影响,其数值取决于路径中的最小链路可用时间.仿真结果表明该协议相...     

Stability-based routing,link scheduling and channel assignment in cognitive radio mobile ad-hoc networks

One fundamental issue in cognitive radio mobile ad hoc networks (CR-MANETs) is the selection of a stable path between any source and destination node to reduce the end-to-end delay and energy consumption arisen from route reconstruction. In this way, we analyse the link stability by calculating the link life time that is dependent on failures caused by secondary users’ (SUs) movements and primary users’ (PUs) activities. We propose a joint stability-based routing, link scheduling and channel assignment (SRLC) algorithm in CR-MANETs, which is benefited from considering the link life time, amount of interference imposed on PUs and energy consumption. The proposed algorithm selects a frequency channel/time slot in a way that channel utilization and previous behaviours of SUs and PUs, are taken into account. In the proposed SRLC, the concept of load balancing is applied by avoiding to route packets through SUs with insufficient energy. The effectiveness of the proposed algorithm is verified by evaluating the aggregate interference energy, end-to-end delay, goodput and the energy usage per packet transmission under three different scenarios. The results show our proposed scheme finds better routes compared to the recently proposed joint stable routing and channel assignment protocol.

     

低轨卫星网络的航点分段路由及业务性能分析

提出一种基于卫星航点的分段路由（waypoint-segmentrouting,WSR）算法，WSR算法以可预测的卫星网络拓扑运动周期为基础，根据卫星节点链路状态确定卫星航点的位置；利用分段路由灵活规划分组传输路径的机制，提前响应网络拓扑变化，计算得到一条不受网络拓扑快照切换影响的传输路径。基于NS-3仿真平台进行仿真实验，设置源节点与目标节点在反向缝同侧与不同侧两种场景，选取优化链路状态路由（optimized link state routing,OLSR）算法和最短路径算法与WSR进行时延抖动与分组丢失率的对比分析。实验证明WSR与OLSR相比，两种场景下最大时延抖动分别降低46 ms与126 ms，分组丢失率分别降低30%和21%，并且能够解决拓扑快照切换导致分组传输路径中断的问题。     

Distributed Topology Construction in ZigBee Wireless Networks

Topology control is one of the important techniques in wireless multi-hop networks to preserve connectivity and extend the network lifetime. This is more significant in ZigBee, since the address assignment scheme is tightly coupled with topology construction. For example, there can be orphan nodes that cannot receive the network address and isolated from the network due to predefined network configurations. In this paper, we propose a distributed topology construction algorithm that controls the association time of each node in order to solve the orphan node problem in ZigBee as well as construct an efficient routing tree topology. The main idea of the distributed topology construction algorithm is to construct primary backbone nodes by propagating the invitation packets and controlling the association time based on the link quality. Since the dynamically selected primary nodes are spread throughout the network, they can provide backbone to accept the association requests from the remaining secondary nodes which are majority in a network. In the performance evaluation, we show that the proposed topology construction algorithm effectively solves the orphan node problem regardless of network density as well as provides efficient tree routing cost comparable to the approximation algorithm for degree constrained minimum routing cost tree (DC-MRCT) problem.