一种基于AODV路由协议改进的无线Mesh路由协议

在分析经典路由协议AODV的基础上,结合Mesh网络的特点,提出了一种新的路由协议AODV-LS.新的路由协议根据节点带宽以及实时负载量这两个参数计算出节点权重值,根据节点权重值评估链路的性能,根据链路性能选择最优路径.实验结果表明,AODV-LS协议在数据分组投递率、端到端延时和标准化路由负载方面都优于AODV.     

基于链路稳定性加权的车载自组网按需路由协议

车载自组网由于网络拓扑变化快,带宽有限,易导致通信链路不稳定.传统基于跳数判据的按需路由协议主要考虑协议的时延性能,忽略了路由的稳定性.路由的不稳定会带来频繁的路由发现过程,增大网络开销,降低路由协议性能.针对车载自组织网,对经典按需路由协议AODV进行改进,兼顾考虑路由的稳定性和时延,提出了一种由链路有效时间、队列饱和度和跳数组成的综合判据,实现了一种基于链路稳定性加权的路由协议.在路由发现过程中,路由发现包携带途经每一跳的综合判据值或权重之和,以权重之和最小的路径作为路由.仿真结果表明,提出的路由协议在投递率、时延和网络开销方面均优于AODV.尤其是路由发现频率仅为AODV的70％左右,说明路由稳定性远优于AODV.     

移动Ad Hoc网快速自适应后备路由协议

移动Ad Hoc网拓扑结构经常变化。自适应后备路由局部修复AODV协议AODV-ABL通过监听RREP包和数据包来产生后备路由,并存于后备路由表中。仅当链路错误时,AODV-ABL才试图利用后备路由表进行局部修复。为提高对网络拓扑变化的自适应性,在AODV-ABL基础上,提出了一种快速自适应后备AODV路由协议AODV-FABL。AODV-FABL合并主路由表和后备路由表,在监听包时同步更新路由,路由能尽快地得到优化。实验结果表明,AODV-FABL取得了比AODV-LR、AODV-ABL更好的包投递率、端对端时延、控制开销和对流量负载变化的适应性。     

高速移动网络中AODV路由协议的改进

在节点高速移动的网络环境中,网络拓扑结构变化频繁,易导致路由中断。传统的AODV路由协议选择跳数最少的路径作为路由,而不考虑链路的稳定情况,并且只在路由中断后才开始路由修复,因此,无法适应节点高速移动的网络环境。针对上面存在的问题,提出一种对AODV进行改进的协议。该协议在选择路由时,考虑节点接收信号功率、路由跳数和节点剩余能量等因素,在路由维护阶段引入链路状态预测机制,使路由在失效前启动局部路由修复。仿真结果表明,相对于传统AODV协议,该改进协议提高了数据包的投递率,缩短了端到端的传输时延,能更好地适应节点高速移动的网络环境。     

基于模糊神经网络的稳定AODV协议改进方案

车载自组网的重要特征之一是节点的高移动性。针对节点的自由移动导致链路频繁断裂这一问题,在路由协议中选择稳定链路进行数据传输尤为重要。提出了一种具有链路稳定性的按需距离矢量路由协议（AODV）改进方案,即GF-AODV（AODV with GASA FNN）。该方案在路由发起和选择阶段,使用模糊神经网络对节点信息进行计算,得到节点稳定度以评估链路质量,并均衡考虑链路稳定性与跳数,选出稳定且跳数较小的路径。在路由维护阶段,针对实际环境使用遗传模拟退火算法对模糊神经网络的参数进行实时优化,以确保计算出的节点稳定度符合实际情况。实验表明,GF-AODV相对于AODV在平均时延、包投递率、路由开销等方面均有所改善。     

多速率环境下AODV协议的改进

分析AODV协议在多速率环境下的不足,提出一种改进的协议AODV-HC.AODV-HC采用传输容量作为判断路径优劣的标准,通过链路单向稳定性和链路传输能力的度量,构建路径传输容量度量体系.在路径选择上将每条链路的稳定性和链路可承载的容量纳入考虑因素,能有效解决多速率环境下多跳低速链路带来的吞吐量限制.通过对AODV协议的路由请求信息和路由表的扩充以及对路由发现和路由回复过程的改进来实现AODV-HC协议.仿真实验表明基于传输容量度量的AODV-HC协议在节点高密度分布时能够提高网络的饱和吞吐量和分组交付率,降低平均分组传输时延.     

面向能量和链路优化的水声移动传感器网络路由协议设计

针对水声移动传感器网络中存在水声通信环境恶劣、通信环境复杂多变以及节点能量受限造成的水声移 动传感器网络能量不均和路由链路断裂问题, 提出一种基于能量与链路度量路由的改进按需平面距离向量路由 (AODV)协议. 引入了以能量阈值为基准描述网络节点能量状态的能量指标以及以邻居节点间距离为基准描述链路 状态的链路指标, 并以综合考虑网络路由链路中节点的能量指标、路由链路指标以及路由链路跳数的路由度量作 为协议选择路径的优先条件, 并以此进行路由修复. 仿真实验表明, 本文所设计的改进AODV协议可提升网络整体 数据量、均衡网络节点能量、延长网络的生存周期.     

基于链路稳定度的车载网路由协议研究

针对车载网中节点移动速度快,拓扑结构变化速度快的特点,以及AODV协议广播式路由链路存活时间短、平均端到端时延大等问题,提出了一种通过计算链路稳定度的方式来改进AODV协议.在节点进行广播时,首先计算转发角度,然后,再将投影最长和链路生存时间最长作为综合选择条件,以此高效地选择路径相对较短以及链路相对稳定的路由.通过这种方式,改进后的AODV协议很好地解决了网络中链路易断裂的问题,提高了数据包的投递率,降低了平均端到端的时延.利用NS2仿真软件进行性能仿真,结果表明:改进后的AODV协议在包递率、平均时延和吞吐量方面优于传统模型.     

一种基于链路状态组合度量的无线网状网路由协议

在分析Ad hoc网络中的经典路由协议AODV的基础上,结合无线网状网的特点,提出了基于链路加权的无线网状网路由协议MODVWLS.协议通过节点的可用带宽、缓冲队列和吞吐性能等计算每一跳的代价(即权重),选择从信源到信宿累计权重最小的路径作为路由.对链路权重计算、报文格式、路由发现和维护过程进行了详细阐述,并利用NS2对MODVWLS协议进行了仿真实现.结果表明,MODVWLS协议能合理利用空闲节点和链路资源,较好地均衡网络负载,在数据包转发率、端到端延迟和标准化路由负载等性能上均优于AODV协议.     

基于链路持续时间控制的VANET路由协议

在车辆自组织网络中,车辆的快速移动会使网络拓扑呈现高动态性,造成链路频繁断裂、路径不稳定。针对该问题,提出一种控制链路持续时间的路由协议。采用相同行驶方向且链路持续时间最长的节点组建路径,在路由维护阶段,设置定时器提前触发路由寻路,找到可替代的有效链路组建新路径。如果未能找到有效链路,则在链路两端节点增大发射功率,延长链路持续时间,扩大寻路搜索范围,最大限度减小链路断裂的概率。仿真实验结果表明,与AODV及LED-AODV协议相比,该路由协议在路径持续时间、传输延迟和吞吐率方面性能较好,具有更稳定的链路。     

一种适合低连接度拓扑的集中式保护路由机制

在集中式路由中,由路由控制平台统一计算路由表进行分发,路由器不再具备决策能力,需要预先构建一种具备保护功能的路由机制,使得路由器的下游路径失效后都有立即可用的备份路径,确保报文的最小损失,已有的集中式保护路由机制在低连接度拓扑上保护效果不佳.为了解决该问题,提出了一种适合低连接度拓扑的集中式域内保护路由机制,允许失效处的相邻节点在没有可用路径时将报文返回至其上游节点,由有可用备份路径的上游节点通过备份路径发送,确保单个节点或连接失效后报文的最小损失.证明了为给定拓扑构建最优保护路由的问题是一个NP-hard问题,并且提出了解决该问题的三阶段启发式算法.在各种类型的拓扑中验证了启发式算法的性能.实验结果表明,该方法优于已有保护路由方案.     

多接口多信道MANET下多径路由及接口分配策略

针对多接口多信道MANET网络环境,提出了一种多径路由以及相应的接口分配策略。根据支持多接口多信道的无线设备的特点,给出了一套更为高效的路由模型。该方案从源节点到目的节点利用提出的接口分配策略,从不同的接口和信道建立多条可同时工作的路由和多条不重叠的备份路由以大幅提升网络性能。它充分利用了多接口多信道移动设备的性能优势,更适用于网络拓扑变化剧烈的MANET网络。数学模型分析与网络仿真测试表明,在其他条件相同的情况下,该方案与其他路由协议相比较,在端到端时延、网络吞吐量等方面提供了更佳的性能,且更适应于多接口多信道的MANET网络环境。     

基于可用性的QoS选路研究*

基于可用性的QoS选路(availability-based-QoS routing,AQR)是个复杂的问题。将AQR分为两类,第一类AQR只需要搜索从源点到终点满足QoS约束条件的工作路径;第二类AQR问题除了搜索工作路径,还需要搜索这个工作路径的备份路径。已有文献对第一类AQR问题研究比较多;对于多约束的第二类AQR问题,则研究得比较少。指出了第二类问题虽然比较复杂,但可以借助于第一类问题的算法经过一些策略而得到解决;该思路可以有效利用已有文献提出的关于第一类AQR的现成算法,从而解决第二类AQR问题     

基于DSR协议的备用路由机制设计和性能评价

由于Adhoc网络中无线节点的移动性及无线信道的不稳定性,已经建立起来的源和目的节点间的路由在多媒体业务传输过程中往往会失效,重新发现路由会导致较大延迟和丢包,对实时多媒体业务传输这是不能接受的,因此需要在Adhoc网络中建立一种快速路由恢复机制以减少因路由失效引起的较大端到端的延迟和丢包。将有线网络中广泛使用的备用路由机制扩充到了无线Adhoc网络DSR路由协议上,并通过实验床上进行的户外实验,分析和评价了增加了备用路由的DSR协议在减少路由失效次数和投递率方面的性能改善。     

Study of network survivability based on multi-path routing mechanism

As an important secure routing mechanism, multi-path routing is one of the major ways to improve network efficiency and to guarantee the network security, which ensures the reliability of data transmission by using backup paths when the primary one is unavailable due to local node or link failures. Most current studies on multi-path routing mechanism are based on experiments or simulations. The resulta are usually specific application scenarios oriented heuristic algorithms, lacking universal significance. In this paper, a theoretic analysis is performed on the relationship between the multi-path routing policy, the network efficiency and its survivability. Starting with point-to-point communication network, an impactoriented analysis is made on the network interference under multi-path routing mechanism. Based on the analysis, the upper-limit of network performance under interference impact is also discussed.     

基于最小路径交叉度的域内路由保护方案

已有的路由保护方案面临下面两个问题：（1）默认路径和备份路径包含的公共边数量较高,如ECMP和LFA等;（2）为了计算两条包含公共边数量较少的路径,限制默认路径不能使用最短路径,如红绿树方案等.针对上述两个问题,首先将计算默认路径和备份路径描述为一个整数规划问题,然后提出采用启发式方法求解该问题,接着介绍了转发算法,最后通过仿真实验和真实实验对算法进行了测试.实验结果表明,该算法不仅具有较低的计算复杂度,而且可以降低默认路径和最短路径包含的公共边的数量,提升网络可用性.     

Ad hoc网络中的多径路由发现策略

针对如何在Ad hoc网络中选择多路径的问题,对备份源路由协议进行改进。在路由发现过程中综合考虑网络的链路服务时间和传输延迟,引入一个因子,用于选择一条主路径,采用改进的成本函数选出一条与主路径相关性较小的路径作为备份路径,用主路径和备份路径组成的路由对发送数据包。实验结果表明,改进后的协议能减少路由发现次数,提高路由可靠性和网络性能。     

Ad hoc网络中一种带预测的路由算法

在自组网中,由于网络节点的移动性及拓扑结构的易变性,设计稳定的路由成为最受关注的问题。根据可靠性为多路径路由选择更多的可靠路径,以满足自组网中多路径传输在路径的数量和质量方面的需求,是多路径路由技术中的一个重要研究课题。为此,基于GRID模型和预测模型提出了一种带预测的稳定不相交备用路由算法,其利用有效限制路由查询包的泛洪区域,并结合预测策略和节点不相交路径算法来选择一条最稳定的不相交备用路由,从而进一步提高该路由算法的性能。模拟结果显示,与其他3个多路径路由相比较,该算法是一个有效的自组网路由算法。     

多约束最短链路分离路径精确算法

在通信的源和目的间寻找两条(主用和备用)链路分离的QoS路径是提供可靠QoS路由的重要途径.现有求解多约束链路分离路径对(multi-constrained link-disjoint path pair,简称MCLPP)的算法难以保证求得存在于任意网络中的可行解和最优解.为解决这一问题,分析了MCLPP问题最优解的性质,提出了精确算法的设计原则,在此基础上给出了求解MCLPP问题的精确算法(link-disjoint optimal multi-constrained paths algorithm,简称LIDOMPA算法),可对任意网络求解客观存在的多约束最短链路分离路径对.为了降低算法的复杂性,引入了候选最优解、紧缩的约束向量和结构化的路径支配3种关键方法,在保障算法精确性的同时,有效地降低了LIDOMPA的搜索空间.大量的实验结果表明,LIDOMPA的求解能力优于现有算法,同时可以实现较低的算法执行时间开销.