LEO卫星网络中一种简洁的星上分布式路由协议

在具有星际链路的低地球轨道(LEO)卫星网络中,高度动态的网络拓扑和受限的星上资源为其路由协议设计带来很大的挑战.提出了一种简洁的星上分布式路由协议ODRP来应对这种挑战.在ODRP协议中,单层LEO星座被作为双层星座处理.根据星际链路动态特性和流量分布情况,各轨道面内位于一定位置的卫星节点被选作为轨道面发言人,从而实现简洁的分布式分层路由.实验结果表明,ODRP能够适应网络拓扑的动态变化,保证路由最优.尤其是在高负载情况下,能够有效降低分组丢失率.通过复杂性分析得知,与其他星上路由机制相比,ODRP具有较低的通信开销、计算开销和存储开销.     

动态距离向量服务质量路由研究与仿真

在前期研究工作中,针对IP网络实时流的QoS需求,提出资源供需状态的新概念——质量水平涨落函数,并将传统的距离向量路由协议改造成基于供需平衡的动态距离向量路由协议。为验证改进协议的有效性,通过广泛的仿真实验深入分析动态QoS路由机制,实验证明基于供需平衡的动态服务质量路由不仅满足用户QoS需求,平衡网络负载,同时具有良好的可扩展性和鲁棒性。     

基于模拟退火算法的能耗均衡多跳路由方案

针对传感器网络聚类间能耗负载不均衡和传统拓扑方案连通冗余度过高等问题,提出一种基于模拟退火算法的聚类间的多跳路由方案。在聚类首领至基站的路由选择上,改变传统的一跳路由至多跳路由,基于首领节点的度约束和能耗代价,为每一个首领节点均衡地选择下一跳路由,避免“能量热点”问题。实验结果表明,与LEACH、EECS协议相比,该方案所获拓扑能均衡各聚类的能耗负载,降低网络整体功耗,延长传感器网络的生命周期。     

一种面向空地一体化组网的体系架构

空间网络是空地一体化组网中地面网络延伸的重要组成部分。针对空间网络为移动星座的场景,传统的空地一体化组网模型将空间网络视为独立自治域,利用边界网关协议将空间网络与地面自治域互联起来,最大化同地面网络保持兼容。然而,传统组网模型存在边界网关面临频繁会话中断或大量路由更新等问题。通过重新审视空间网络的角色定位和边界划定问题,提出一种面向空地一体化组网的体系架构Slink。Slink的核心思想是空间网络为地面网络提供互联通道,利用星地网关隔离空地两网间的路由更新。实验仿真表明,Slink体系架构能够有效减小对空间路由器的路由存储空间需求,降低星地网络间的带宽消耗。     

自组织网络中LANMAR协议的仿真研究

LANMAR协议是一种适用于大规模、重负荷自组织网络的路由协议,利用节点的群组移动特性减小路由表的长度和控制开销,可提供灵活的路由框架。详细分析了LANMAR协议的机制和特点,基于一种典型的参考点群组移动模型在QualNet平台下仿真研究了LRMAR协议的性能,分析了移动速度和负荷对LRMAR协议性能的影响,并与AODV协议和FSR协议进行了性能比较。仿真结果表明,LANMAR协议在高速、重负荷条件下端到端延迟、分组传输率和控制开销等方面具有明显的优势。     

移动自组网络中一种有效的选播路由协议

移动自组网是一种特殊的无线移动通信网络，它由一系列带有无线收发装置的动态节点临时形成一个多跳的自治系统，因此传统网络中的路由协议不适合于移动自组网络．选播作为一类新的通信协议，能有效平衡网络负载分布和提高网络性能．本文首先描述了移动自组网络的特点及该环境下的路由协议，在此基础上提出了一种有效的选播路由协议．通过平均分组传送成功概率和平均控制字节数指标的测试表明了算法的有效性．     

基于链路状态感知的无线Mesh网优化路由协议

在分析无线Mesh网路由协议所面临的挑战的基础上,结合无线Mesh网络的性能要求,以OLSR协议为原 型,采用跨层设计理论,提出了一种基于链路状态良好程度的路由协议工R-)工SR。该协议引入了认知无线网络中的 环境感知推理思想,通过对节点负载、链路投递率和链路可用性等信息进行感知,并以此为依据对链路质量进行推理, 将其作为路由选择的依据,实现对路由的优化选择,提高网络的吞吐量,达到负载均衡。仿真结果表明,工R-OI_SR能 够在很大程度上提高网络中分组的递交率,降低平均端到端时延,在一定程度上达到负载均衡。     

一种Ad Hoc网络中的安全多路径DSR协议

随着移动Ad Hoc网络的迅速发展,网络的开放性、移动性以及路由的脆弱性等特点日益突出,路由的安全性问题愈发重要.本文提出了一种基于按需路由的安全多路径DSR协议(SeMDSR),并阐述了该协议的框架及其工作原理.仿真结果表明,该协议可以有效的防止伪装、篡改、路由黑洞、路由重播和拒绝服务(DoS)等攻击;同时,本文提出的多路径路由选择算法,可缓解由于恶意节点拒绝服务或网络环境变化而引发的路由再发现问题.     

基于贪婪覆盖集的MANET自适应组播路由算法研究

MANET所具有的分布式、多跳、自组织、动态拓扑、时变信道、资源受限等特点,使得传统的有线网和有中心无线网络的路由算法和协议无法在MANET中直接应用,为此需要根据MANET的特点设计专门的组播路由算法和协议.结合基于Mesh和基于树形转发结构两类MANET组播路由的优点,提出一种基于贪婪覆盖集(Greedy Set Cover)的MANET组播路由算法ADMMR(Adaptive Distributed MANET Multicast Route based on Greedy Set Cover),节点可以动态地、分布式计算各自的转发列表,根据转发列表进行组播数据的转发,节省有限的带宽,减少信道冲突,降低网络负载,提高算法的总体性能.最后运用OPNET验证了该算法的有效性.     

Multi-robot navigation based QoS routing in self-organizing networks

The technical development drives the future networks to become large-scale, heterogeneous, and dynamic. Bio-inspired networking can help reduce the time-space complexity of the complex network. Due to the good features such as self-organization and self-management, self-organizing network (SON) will most probably be a priority choice for the next generation network. In this paper, a swarm intelligence based Quality of Service (QoS) routing protocol is proposed for SON. The inaccurate routing and QoS information is described with fuzzy mathematics whilst the utilities of both the user and the network service provider are considered by applying game theory. Based on the multi-robot navigation algorithm, the protocol is able to search a routing path which can satisfy the user QoS requirements and achieve the Pareto optimal utilities of the user and the network service provider under Nash equilibrium. The proposed protocol is implemented and evaluated by extensive simulation experiments. The results show that it beats both other swarm intelligence based routing protocols and the traditional Dijkstra algorithm based routing protocol. The searched routing paths support the win–win effect for both the user and the network service provider.     

电力通信网络中负载均衡的路由协议

在电力通信网络中,负载均衡能够减少瓶颈节点的过载情况,有助于提升电力通信系统的可靠性和网络资源利用率。针对电力通信网络独特的结构与流量特征,提出一种确定性路由与机会路由相结合的负载均衡的路由协议。每个节点从以自己为中心的区域中选出候选节点集合负责转发数据包,候选节点依据局部的准确代价与远处的估计代价划分优先级并决定转发概率。与负载均衡优先的开放最短路径优先（LBA-OSPF）协议相比,节点平均负载降低了32.3%,端到端时延减少了50.3%。     

无线传感器网络中一种负载均衡的跳跃式路由协议

如何实现能量的高效利用,延长网络的生命周期一直是无线传感器网络研究的热点.在传统的路由协议中,靠近基站的节点由于要转发其它节点的数据容易过早耗尽能量而失效.本文基于传感器节点传输功率可调这一假设,提出了一种负载均衡的跳跃式路由协议(LBR).协议中每个节点维护K跳的路由表.在需要发送数据时,剩余能量较少的节点将数据发送给下一跳节点,而剩余能量较多的节点可以跨越多跳进行数据传输.从而均衡了节点的能量消耗.模拟结果表明,采用该协议建立的路由,不仅具有延时小,数据传送的路径长度短,维护简单等优点,并且能够改善网络的负载均衡,极大地延长网络的生命周期.     

城市场景下基于速度信息的VANET路由协议的改进

车载自组网络（Vehiculax Ad Hoc Networks,VANET）是指道路上由车辆搭载的无线通信装置构成的一种特殊的多跳无线移动自组织网络。VANET在实现多种智能交通方面应用的同时,还能满足用户在乘车时的娱乐等舒适性的需求,近些年来已成为无线自组网络研究的新热点。总结了近些年来出现的主要VANET路由协议的核心路由机制及其优缺点,并分析了各种技术对路由协议性能的影响。其后给出了一种基于速度信息的VANET路由协议改进方法,并通过实验验证了将改进方法与GPSR协议结合可以提高路由路径的稳定性,减少了端到端的平均时延,降低了VANET网络中拓扑的高动态性对路由协议性能的影响。     

Performance evaluation for on-demand routing protocols based on OPNET modules in wireless mesh networks

In wireless networks, users expect to get access to the network securely and seamlessly to share the data flow of access points anytime and anywhere. However, either point-to-point or point-to-multipoint methods in traditional wireless networks make the network bandwidth decrease rapidly, which cannot meet the requirements of users. Recently, a new wireless broadband access network, wireless mesh networks (WMNs), has emerged. As one of the key technologies in WMNs, wireless routing protocols plays an important role in performance optimization of WMNs. Therefore, in this paper, we address the on-demand routing protocols by focusing on dynamic source routing (DSR) protocol and ad hoc on-demand distance vector (AODV) routing protocol in WMNs. Then, we use the OPNET modules to establish the simulation models of DSR and AODV protocols in WMNs. Simulation and results show that, DSR protocol that is based on the dynamic source routing is not suitable for wireless transmission, while AODV routing protocol that is based on the purpose-driven routing is suitable for wireless transmission with rapid change of network topology.     

MANETs中分段式的节点不相交多路径QoS路由

随着多媒体应用日益普及,在移动自组网中提供QoS成为了一个重要的研究领域。提出一种移动自组网中分段式的节点不相交的多路径QoS路由协议。该协议将一条路径划分为多段,在每个段中建立满足多QoS约束的多条节点不相交路径,并在每个段中独立地进行路由维护。模拟研究表明该路由协议具有开销小和路径成功率高的特点。     

一种新颖的无线传感器网络双向路由协议

目前对于传感器网络路由协议的研究越来越引起科学和工程界的广泛重视,但对于双向路由协议的研究还相对比较少,这是由于在传感器网络中,现有带宽对上行和下行链路同时工作支持得并不是很充分。一般来说,基于树型结构的上行路由被用来从感知节点接收数据,而下行路由一般以泛洪的方式广播兴趣信息到感知节点,这导致在下行链路上经常出现过载的情况。本文基于新颖的地址标记方式提出了一个有效的传感器网络双向链路路由协议,而且该方式在每个节点上只占用很小的地址空间。仿真结果表明,相对于传统的泛洪方式的路由协议来说,我们所提出的路由协议所产生的控制包数量远远小于已有路由协议。     

无线传感器网络节点间认证及密钥协商协议

无线传感器网络的特性使它面临着比传统无线网络更大的安全挑战,其安全解决方案必须兼顾安全性和系统性能等因素。节点间认证及密钥协商是构建安全网络最基本的协议,是密钥管理协议和安全路由协议等的实现基础。很明显,包括传统Adhoc在内的各种无线网络领域中的安全认证及密钥协商机制都无法适用于无线传感器网络。为此,在充分考虑无线网络攻击方法和无线传感器网络自身特点的基础上,结合基于ID的公钥密码技术,提出了椭圆曲线双线性对上的无线传感器网络节点安全认证及密钥协商协议。分析发现,该协议不仅满足安全性要求,同时,能够适合无线传感器网络的特殊应用要求。     

基于贪心思想的三维空间定向混合路由协议

针对煤矿安全发展和科技创新的战略要求,为了提高无线传感器网络（ WSNs）煤矿安全监测系统的实用效能,提出了一种适用于煤矿井下的基于贪心思想的定向三维空间混合路由（ GIDR）协议。通过分析煤矿井下特殊的空间特点,根据空间镶嵌理论选用三角棱柱进行三维空间填充。该算法通过感知节点的剩余能量和转播因子进行分簇,在建立簇间路由时利用贪心思想实现簇首与基站最优路径多跳通信。仿真结果表明：GIDR在能量开销和均衡性等方面具有较好的性能,适用于煤矿井下特殊空间环境的安全监测。     

LEO卫星网络中的一种分布式路由算法

在LEO卫星网络中,由于卫星高速运动导致的网络拓扑变化和不同卫星覆盖城内流量的非规整性给设计其特殊路由算法带来很大挑战。结合卫星网络的固有特点,本文提出一种基于路径信息压缩的分布式路由算法CPDR（Compressed Path Information based Distributed Routing）。该算法使用分布式分层链路状态收集策略和简洁的路径信息编码机制,能够在不引入额外信令开销基础之上提供多路径路由能力,实现卫星网路中的流量负载平衡、优化网络带宽应用、提高星际链路利用率。     

SE-DSR:一种安全增强的Mesh网络多径动态源路由协议

DSR协议是一种典型的按需多跳路由协议,能够很好地实现既有网络之间的无缝连接又能适应网络的动态变化。为满足无线Mesh网络需求,在分析DSR协议的基础上,本文提出了一种新的安全增强的无线Mesh网络多径DSR路由协议-SE_DSR协议,其基本思想是采用多径路由发现机制为协议提供负载均衡和路由容错能力,采用双向路径信任评估和单向证书链验证的方式为协议提供安全保障。相比传统安全协议,SE_DSR协议虽然牺牲了少量存储开销,但它在保证路由安全的同时缩短了路由发现时延,提高了数据传输速率。性能分析和仿真实验表明,该协议在提供负载均衡和容错的同时还能有效防御多种攻击,具有较高的网络吞吐量和较强的安全性能。