OLSR路由协议的改进及其NS2仿真分析

研究了移动Ad hoc网络中的一种典型先应式表驱动路由协议:RFC3626最优链路状态路由协议(Optimized Link State Routing Protocol,OLSR),指出了该协议对MPR(Multipoim Relays)集合选择算法会导致该集合可能存在过多的冗余节点的不足之处,提出了一种改进的OLSR路由协议,通过对原MPR集合中节点的再次排序判断,除去了冗余节点.仿真结果表明:经过改进的OLSR在TC分组的发送数目、节点接受TC分组总数目、平均端到端延迟都得到了很大的改善,从而减少了TC分组的洪泛,提高了网络性能.     

基于优化链路状态路由协议的自适应MPR集选择算法

基于优化链路状态路由协议的多点中继(MPR)集选择算法(GLOBAL_OP_MPR)在网络拓扑稳定的情况下能有效减少网络中的MPR节点数,但在网络拓扑变化的情况下会出现冗余。为此,提出一种能适应网络拓扑变化的M PR集选择算法(GLOBAL_AD_M PR)。该算法在不增加算法复杂度的情况下,通过将选定的M PR节点再次遍历去除冗余,从而得到更优的MPR节点集合。实验结果表明,与GLOBAL_OP_MPR算法相比,GLOBAL_AD_MPR算法能有效降低数据包传输时延及网络开销,提高网络吞吐量。     

无线Mesh网中一种基于MPR当选频度的OLSR扩展路由协议

在研究无线Mesh网拓扑结构和业务模式的基础上,深度剖析适合其特性的路由协议类型,得出先验式的逐跳路由最适合无线Mesh网的结论.在此基础上,以典型的先验式逐跳路由协议OLSR(Optimized Link State Routing)为原型,对其中的邻居表结构和MPR(Multipoint Relay)选择算法进行了改进,通过引入"MPR当选频度"的概念,克服了OLSR协议在无线Mesh网环境中资源利用不充分的缺陷.仿真实验的结果也验证了所提出的EOLSR协议对网络性能确实有较大程度的提升,能够在基本不增加协议开销的前提下,有效地增加网络吞吐量,降低端到端的平均延时.     

最小MPR集选取问题的改进蚁群优化算法

多点中继(MPR)是移动自组网中用来降低网络开销所采用的一种机制,但由于最小MPR集的选取属于NP完全问题,传统的贪心算法往往难以取得较好的结果.本文将蚁群优化用于最小MPR集选取问题的求解,给出了一种基于候选解的改进蚁群算法CSACO.通过使用候选解集进行信息素的更新,提高了算法的收敛速度,同时避免了算法陷入早熟.模拟实验表明,CSACO可以有效降低MPR集的大小,同时在较短的时间内收敛到最优解,提高网络性能.     

高效的MPR选择算法

OLSR(optimized link state routing)协议中最重要的功能之一是多点中继(multi point relays, MPR)节点的选择,该协议中路由的计算就要依靠MPR选择相关表项。传统的MPR算法只是减少了同一区域内相同消息的泛洪,并没有考虑网络中新加入节点获取全网拓扑信息的时间问题。针对该问题进行了研究并提出一种高效的MPR选择算法,该算法有三个步骤:首先减少了部分拓扑控制(topology control, TC)消息冗余问题;然后选择MPR时考虑有效覆盖面积让新加入的节点获取全网拓扑信息所需的时间缩短;最后考虑到移动性对网络拓扑的影响,基于历史信息预估下一时刻节点的位置,增强了链路的稳定性。通过仿真,将改进的MPR算法与传统算法比较,端到端时延降低,数据包的传递成功率也有所提升。     

RGA-D：一种无线传感器网络覆盖优化方法

研究了无线传感器网络覆盖优化问题,针对传感器节点随机部署、分布不均,传统覆盖优化算法一般只考虑网络部署后单次优化的问题,提出基于节点冗余和覆盖集冗余的计算方法,用网络的局部特征表征全局特征,改进了网络覆盖模型。并在此基础上提出RGA-D算法,利用遗传算法计算覆盖集,同时考虑节点和覆盖集冗余度,对网络整个生存期进行全局优化。仿真实验表明,RGA-D算法能在活跃节点数和网络覆盖率之间达到平衡,解决了网络生存期后期容易出现覆盖盲区的问题。     

优化链路状态路由协议的低开销拓扑维护算法

优化链路状态路由（OLSR）协议利用多点中继（MPR）节点周期性地泛洪拓扑控制（TC）消息,以实现网络拓扑发现与维护,但其增加了网络的控制开销,并且当拓扑较稳定时固定的泛洪周期导致网络带宽浪费。针对该问题,提出OLSR的低开销拓扑维护（LCTM-OLSR）算法。通过缩减MPR节点个数减少TC消息产生的数量和转发次数,同时对比上一次发送周期MPR选择集的变动情况,在稳定量和变动量中选择较小量作为TC消息进行发送。在此基础上,根据网络拓扑的变化情况动态调整TC消息的发送周期。仿真结果表明,相比传统OLSR和HTR-OLSR算法,LCTM-OLSR算法能够有效降低网络的控制开销和端到端时延,提高网络的吞吐量。     

WSN自适应负载均衡集簇分层路由协议

结合考虑传统无线传感器网络(wireless sensor networks,WSN)路由协议特点以及实际应用中节点的不对等性,提出了一种自适应负载均衡集簇分层路由协议——ALBCH.该协议在簇头选举时引入剩余能量等相关因子,将贪婪算法成链机制分别引入分层路由协议的簇内通信和簇头间通信,对贪婪算法成链机制进行了一些改进.仿真结果表明,ALBCH能更有效地均衡网络负载,具有更好的健壮性和更高的实时性能,同时解决了传统协议在处理异构网络时的局限性.     

基于节点速度和能量的MPR节点集选择

考虑到无人机群在协同完成任务时对时延的高要求,选用先验式路由协议OLSR(Optimized Link State Routing)协议。但无人机自组网中无人机节点高速移动和能量有限的特性,使得OLSR选举出来的MPR(Multi-Point Relay)节点可能会因此而丧失MPR资格,从而导致时延增加,网络开销增大。针对该问题,提出一种基于节点速度和能量的MPR集选择算法,运用HELLO分组在邻居探测的过程中感知节点能量和速度,之后在MPR选举前根据节点速度和能量对一跳邻居进行预处理,从而使速度快能量低的节点永不成为MPR节点。排除掉节点后,在节点意愿值相同的情况下再次对节点的速度和能量进行加权计算,选出最优MPR节点。仿真结果表明,基于节点速度和能量的MPR集选择算法在时延、吞吐量、节点能量消耗三个指标都具有良好的特性。     

基于身份签名的安全OLSR协议研究

描述优化链路状态路由算法OLSR(Optimized Link State Routing)协议的特点,分析自组网中OLSR路由协议脆弱性以及它可能遭受的各种攻击,并基于身份的签名机制,提出一种基于身份的签名认证的安全OLSR路由协议的解决方案,并对该新路由算法的性能进行仿真比较分析.     

密集MANET下MPR的改进蚁群优化算法研究

针对传统多点中继(MPR)机制因使用贪心算法而导致求解集合冗余的问题,通过将蚁群优化算法与MPR机制相结合,提出一种基于状态信息的动态更新蚁群优化(DUACO)算法.与传统状态更新机制相比,该算法添加了信息素的动态更新机制和补偿-惩罚规则,考虑到节点移动性将会影响求解集合的精确度,重新定义蚁群算法中的路径选择函数,并将...     

基于信任的P2P真实性查询及副本管理算法s

文档安全性对于信息共享Peer-to-Peer(或P2P)系统而言是一项重要的性能指标,以P2P系统的文档安全性优化为目标.P2P系统的文档安全性主要取决于两方面的因素:其载体的安全性和文档相关机制的构造,如副本管理等.对于P2P这样高度自主的分布式系统而言,文档安全性的提高无法依赖于结点安全性的提高,而应依靠对文档相关机制的控制来实现.首先设计了一个对文档安全性敏感的查询协议,以该查询协议为基础,与文档相关的机制就可以形式化地表述为函数,而系统文档安全性的提高就转化为函数空间上的数学分析.基于函数分析的结果,设计了一套旨在提高文档真实性的副本管理算法集合.理论分析的结果表明:在理想情况下,该算法集合可达到文档真实性的优化.对于实际系统,经过大量的模拟实验结果验证,该算法集可以获得良好的效果,接近优化水平.     

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.     

用遗传算法寻找OLSR协议的最小MPR集

节点可以自由、自主地进入网络拓扑的特性,使得移动Ad hoc网络(mobile ad hoc network,简称MANET)被广泛应用于诸如灾难救援、战场等多种环境中.MANET中的路由要能迅速地适应频繁的网络拓扑结构的变化,同时最大限度地节约网络资源.OLSR(optimized link state routing protocol)协议是一个重要的MANET路由协议,而支撑此协议的一个关键技术是MPR(multipoint relays).在介绍了OLSR协议及MPR技术之后,揭示了目前启发式算法在寻找最小MPR上的弱点,提出了一种基于遗传算法(genetic algorithm,简称GA)的新算法,并证明了该算法的收敛性.通过采用不同遗传策略将此遗传算法衍生成了4个系列算法,并在随机生成的拓扑上对其进行模拟.模拟结果分析显示:提出的遗传算法是可行和适用的,选择的启发式策略也是恰当和正确的.     

基于拓扑快速变化的OLSR改进路由协议研究

针对优化链路状态路由协议（OLSR）在网络拓扑结构快速变化时性能下降的问题,提出了一种新的结合鱼眼状态路由和能量感知的自适应改进路由协议,命名为AFE-OLSR。该改进协议通过监听节点链路集和多点中继选择集的变化情况,自动调整HELLO和拓扑控制消息的发送频率,实现移动感知。同时,它借鉴鱼眼状态路由的思想,节点自动调整拓扑控制消息的转发次数。通过这些机制,该协议能够记录接收消息的能量大小实现能量感知,以及根据能量感知和移动感知的结果来帮助节点选择更稳定和更可靠的路由。仿真结果表明,AFE-OLSR在网络拓扑变化时端到端时延减少8%,分组到达率提高11%,建立全网路由时间减少12%;在网络拓扑静止时HELLO发送量减少19%,TC转发量减少15%。     

New quantum-genetic based OLSR protocol (QG-OLSR) for Mobile Ad hoc Network

Due to the mobility, self-organization and distributed control of Mobile Ad hoc Network (MANET), the routing protocol of MANET must adapt to the rapid changes of the network structure, and ensure the maximum savings of network resources. This paper proposes a kind of new quantum-genetic based OLSR protocol (QG-OLSR) for MANET. The protocol adopts the MPR (multi-point relay) technology in OLSR (Optimal Link State Routing). By embedding new augmented Q-Learning algorithm and combining the OLSR algorithm to optimize the selection of MPR sets, it can effectively reduce the consumption of network topology control, improve the delivery rate of data packets, and reduce the time delay of the end-to-end packet transmission between nodes. The results of the experimental testings show that the new protocol is reliable and highly efficient, which is suitable for many applications of MANET.