车联网环境下基于机会网络的可信路由模型

由于车联网中的节点多为快速移动的车辆,因此节点的移动性使得车联网网络拓扑的结构变得更加复杂,节点的分布范围变得更加广泛,恶意节点对路由的潜在威胁也逐渐增加.这些不确定因素都使车载节点间通讯的安全性与节点的空间信任值受到了的影响.本文主要研究的内容是构建出一种基于反馈节点信任度的信任评估模型,与经典的机会路由模型相结合,...     

TRQ:Ad hoc网络中基于QoS的可信路由算法

由于Ad hoc网络具有缺乏足够的物理保护、拓扑结构动态变化、采用分布式协作、节点的带宽和计算能力有限等特点,导致传统的路由安全机制不再适合Ad hoc网络路由协议的设计.同时,满足QoS需求的路由协议研究也是当前的研究热点之一.因此,本文引入非密码学方式中的信任模型,结合QoS的要求,提出一种既满足QoS时延最小又保证节点可信度尽可能高的新路由判据,采用分布式启发式算法TRQ来建立路由,并对该算法进行理论的可行性分析,最后采用仿真实验对TRQ算法进行了验证,又与经典的QAODV协议进行性能对比.总之,TRQ算法对网络的实时性QoS要求和安全都提供了保证.     

WMNs中基于节点可信度的机会路由改进算法

机会路由提高了WMNs的可靠性和吞吐量,但同时由于节点候选集中存在恶意节点,导致网络性能下降。对于如何及时识别、隔离网络中的恶意节点的问题,建立了一种节点可信度评估模型。基于贝叶斯网络算法,考虑到非恶意因素带来的网络异常行为,引入不确定交互因子,改进了直接信任的评估方法,利用熵为信任值的计算和更新分配权重。引入反映节点真实参与度的行为积极因子并结合信任值得出节点的可信度,对可信度处于待定状态的节点进行未来可信度的预测,以甄别潜在的恶意节点。最后将该模型应用于机会路由ExOR中,提出了一种基于节点可信度的机会路由算法BTOR。实验结果表明,该算法可以有效检测恶意节点,在各项性能指标上比原路由算法更具优势。     

采用转发优先级的水下传感网络的机会路由

机会路由OR(Opportunistic Routing)在水下传感网络中广泛应用。然而,现存OR协议忽略了一个问题:转发节点采用恒定转发优先级,其加剧了部分节点的能耗,也未能平衡节点间的能量消耗。为此,提出基于轮换转发优先级的机会路由RFP-OR(Rotating Forwarding Priority-based OR)。RFP-OR路由利用节点剩余能量,链路可靠性和水压差值构建候选转发节点集,再计算候选转发节点集内每个节点的适度值,并依据适度值给节点设置转发优先级。最后,依据节点的转发优先级设置定时器,进而产生下一跳转发节点。仿真数据表明,提出的RFP-OR路由的活动节点数得到有效的提高,并且数据包传递率也得到了提升。     

WSNs中一种基于EIETX的自适应功率控制的机会路由

为了延长无线传感器网络(WSNs)的生存时间,提出了一种基于EIETX的自适应功率控制的机会路由协议APExOR。考虑节点剩余能量,改进了IETX,给出基于EIETX的转发候选集选择策略;分析节点间链路状况,建立起相关的转发能效模型,提出了一种自适应优化转发候选集和发射功率的算法;利用以上策略和算法改进ExOR协议,提出了适合WSNs的APExOR协议。仿真实验表明:与固定功率下的ExOR协议相比,APExOR协议提高了网络吞吐量,降低了网络的能量消耗。     

多跳无线网络中反馈式机会路由研究

提出多跳无线网络中反馈式机会路由(FOR).给出基于EPDTX指标的转发候选集产生策略,有效地做到了减少网络重发包数和传输时间消耗的平衡.根据候选集中节点ACK返回情况,分析网络局部拥塞状况,动态调整转发候选集和转发优先级,并给出基于ACK反馈的启发式候选集产生算法.仿真试验表明,FOR比传统路由算法(AODV)和极端机会路由算法(ExOR)多跳传输性能上有明显提升,并具有较强的抗网络拥塞能力.     

基于可信度的域间路由机制

当前的域间路由系统缺乏对路径真实性的验证,可能导致虚假路径信息大量传播,带来大规模的网络失效.为了提高路由抑制虚假路径的能力,文中将信任机制引入到域间路由中,采用可信度表示路径的真实可信程度,提出了基于可信度的域间路由机制,其主要思想为在路径选择时考虑路径的可信度,选取可信度高的路径作为最优路径.在该机制下,构建了一个Chord环进行信任信息的发布与获取,部署了虚假路径检测措施的AS根据检测结果在Chord环中发布信任信息,没有部署虚假路径检测措施的AS从Chord环中获取信任信息来计算候选路径的可信度,基于可信度进行路径选择.实验结果表明基于可信度的域间路由机制能够快速抑制虚假路径,在一定程度上解决路由机制的不可信问题.     

移动机会网络路由问题研究进展

移动机会网络基于节点接触形成的通信机会逐跳转发数据,是满足物联网透彻感知与泛在互联的一种重要技术手段.机会路由作为实现间歇式连通环境下节点通信的基本方法,具有十分重要的研究意义,引起了研究人员的广泛关注.首先介绍了移动机会网络的概念、体系结构、典型应用以及所面临的一些挑战;然后详细阐述了机会路由算法的评价指标、设计需求与转发机制,并介绍了研究进展;最后,对机会路由未来的研究趋势进行了分析与展望.     

基于低占空比的机会汇聚树路由协议

针对无线传感器网络(WSN)中存在节点剩余能量不足而导致的路由失效问题,提出一种基于低占空比的汇聚树机会路由算法CTOR。在CTOR中,首先根据网络的传输质量需求确定路由候选节点集;然后,节点以广播方式向所有候选节点传输数据包,收到数据包的候选节点再以一定概率转发该数据包,转发成功的候选节点即为选定的路由节点。概率的引进保证了高数据传输质量与轻网络负载;同时,网关节点发送时间同步控制信息以达到全网时间同步的目的;节点根据固定占空比进行休眠切换,以减少节点的能量消耗,延长网络的生存周期。仿真实验表明,基于低占空比的协议可有效地避免网络空洞问题,延长网络的生存周期;同时,机会性的转发可以有效地提高数据包的成功接收率,降低网络的丢包率。     

WSN中基于可信核心树的路由算法研究

介绍了一种适用于WSN网络的基于可信核心树的路由算法。该算法在局部范围内选取具有相对较高剩余能量和可信度的节点作为簇首节点,从而对整个网络进行分簇。然后通过一个最小能耗生成树算法将所有簇首节点组织成以Sink节点为根的可信核心树,进而对该树进行扩展,构建成覆盖全网的可信路由树。所有的数据沿着可信路由树上唯一的路径向Sink节点汇报。同时算法引入了可信模型,该模型通过检测网络中有数据包墓改、丢包、谎报等行为的恶意节点来评佑节点的可信度。实验结果证明,该TCTR算法能有效减小能耗、平衡负载,从而延长网络生存时间,同时能有效识别与隔离恶意节点,从而提高路径安全度与网络安全度。     

WMNs中基于重复博弈的机会路由激励机制研究

无线Mesh网中虽然有固定节点,但是其中大量的移动节点仍然有能源、带宽、内存等限制。在机会路由协议中,数据包从源节点至目的节点,需要中继节点机会性地转发;但由于节点自身条件的原因,节点行为往往趋向于自私,不愿接受转发请求。节点不合作行为中的自私性是导致网络吞吐量随之下降的主要原因之一。针对该问题,提出邻居节点合作度评估函数的概念,并建立基于合作度评估函数的宽容针锋相对策略节点重复博弈模型（CGTFT）。仿真表明,该模型可以有效抑制自私,激励节点合作,提高网络吞吐量。     

多信道无线Mesh网络负载均衡路由算法研究

针对无线网状网的网络容量问题,在多信道无线网状网模型的基础上,利用线性规划公式对无线网状网的路由问题进行描述,在此基础上提出了一个负载均衡的路由算法,在对业务请求的路由跳步数进行约束的前提上,通过减少网络链路上的负载,达到提高网络的吞吐量的目的。仿真结果表明,提出的算法能显著提高网络性能。     

基于有限反馈机会波束的无线传感器网络

无线传感器网络中的传感器要把被监测的数据有效地传输到远端的收集器,且其节点的能量有限,为了提高衰落无线信道中无线传感器网络通信的有效性,提出基于有限反馈机会波束的无线传感器网络,基站设置多天线,传感器节点设置单天线,构成MISO系统,在每一时隙基站选择处于峰值状态的传感器节点进行通信。设置反馈门限,当传感器节点的接收信干噪比大于反馈门限时,对信干噪比进行量化,再将量化电平反馈给基站;否则,无需进行量化和反馈。以吞吐量最大化为原则设定最佳反馈门限和量化电平,在瑞利块衰落信道中对系统进行仿真,结果表明:随着节点数的增加,该系统的反馈数可降至传统模拟反馈的1%以下,大大降低了反馈量,提高了系统的效率和节点能量利用率。     

基于异或运算的机会网络高效转发策略

通过对机会网络中节点传递信息的方式进行研究分析,遍历可以通信的邻居节点,将两节点的信息作比较。通过交集的形式,选择节点中携带信息异或程度最大的邻居节点作为下一跳进行信息传递,从而形成一条有效性最大的通信路径。基于这样的分析过程,提出了一种基于异或运算的机会网络高效转发策略FSXO。通过与机会网络中的经典算法对比,仿真结果表明,FSXO策略能够在高传输成功率的情况下,减少网络中无效数据副本的存在,从而有效地降低路由开销,减少资源的消耗。     

无线Mesh网中网络编码的研究进展

无线Mesh网络是一种具有广泛应用前景的无线接入系统,网络编码允许网络节点对接收的数据报文进行加工处理,为解决Mesh网网络问题提供了一条新途径。通过对比在单播中网络编码和传统路由的不同,阐述了网络编码基本原理;然后总结了网络编码的发展现状;分析和归纳了网络编码提高无线Mesh吞吐量、可靠性、安全性等性能的应用;最后对网络编码在Mesh网络中的进一步研究方向进行了展望。     

基于LTP-RSS的机会网络路由改进方法

针对机会网络中节点间连接频繁断裂,节点间可用连接时长短的特点,提出了利用接收信号强度值变化来预测可用连接时长。在此基础上,给出了基于连接时长预测的机会网络路由改进方法。改进方法在每次消息发送前先对此次发送是否会中断进行预测。实验表明,该方法可以减少消息发送的网络开销,降低消息发送过程中由于连接断裂导致消息发送中断的机率,提高数据转发性能。     

拍卖机制的包转发路由模型及其仿真研究

本文结合拍卖博弈的思想,考虑到对整个传感器网络路由有影响的各种有关参数,给出了一种以拍卖博弈形式的包转发路由算法流程,通过该算法流程可以达到高效地促进多个节点的相互合作,从而有效地减少控制包在传输过程中的次数,全面有效地实现多个分布式的科学控制,并充分利用NS2平台作为对拍卖博弈算法进行仿真验证,对整个实验结果进行对比分析。     

机会网络中基于定向数据传输的地理路由算法

机会网络基于方向的地理路由(DIG)算法存在数据分组传输时延偏大以及成功率偏低的问题,这是由于DIG算法使数据在缓存中的等待时间过长且不能有效保证携带数据的节点向目的节点方向移动,针对该问题,提出了基于定向数据传输的地理路由(GRDDT)算法。该算法采用了一种新的数据转发机制并且更加有效地利用邻居表信息,有效避免了以上情形的出现,从而达到降低数据分组传输时延并提高成功率的目的。OPNET仿真实验结表明,与DIG算法相比,GRDDT算法在传输时延和数据传输成功率等方面的性能均得到提高。     

Trust-based minimum cost opportunistic routing for Ad hoc networks

Recently, opportunistic routing has received much attention as a new design direction. It can exploit the wireless broadcast and more highly reliable opportunistic forwarding, so as to substantially increase the throughput of network. Due to dynamic topology, distributed collaboration, limited bandwidth and computing ability, the absence of enough physical protection in Ad hoc networks, opportunistic routing is vulnerable to attacks by malicious nodes. In order to alleviate the malicious behaviors, we incorporate the concept of trust to Ad hoc networks, build a simple trust model to evaluate neighbors’ forwarding behavior and apply this model to opportunistic routing for Ad hoc networks. A new trusted opportunistic forwarding model is proposed by choosing the trusted and highest priority candidate forwarder, then a trusted minimum cost routing algorithm (MCOR) is formally formulated, the correctness and effectiveness of this algorithm from theoretical analysis are also approved. Finally, MCOR algorithm is verified by simulation using nsclick software and compared its performance with the classic protocols: ExOR, TAODV and Watchdog-DSR. The simulation results show that MCOR scheme can detect and mitigate node misbehaviors. Furthermore, MCOR scheme outperforms the other protocols in terms of: throughput, delay, Expected ETX, security-gains and cost of routing.