容迟网络多副本路由技术研究

容迟网络作为移动自组网和传感器网络的最新发展形式,在智能公路、生物监测、卫星通信、乡村通信、个人信息交换等领域具有十分广阔的应用前景。容迟网络路由设计是一个富有挑战性和前景的新兴研究领域,首先介绍容迟网络路由技术的基础及其分类,然后对其中的多副本路由算法进行深入研究和比较,最后结合该领域当前研究现状,对未来研究容迟网络多副本路由算法进行总结和展望。     

基于效用的容迟网络路由技术研究*

容迟网络作为移动自组网和传感器网络最新的发展形式,在智能公路、生物监测、卫星通信、乡村通信、个人信息交换等领域具有十分广阔的应用前景。容迟网络路由设计是一个富有挑战性和前景的新兴研究领域,本文概述了容迟网络路由技术的发展、面临的挑战和评价指标,对容迟网络路由协议进行了分类,详细介绍了目前主要基于效用的路由协议基本原理和特点,并进行深入分析和比较,最后结合该领域当前研究现状,对未来研究容迟网络效用路由算法进行了总结和展望。     

容迟网络路由算法

容迟网络泛指那些由于节点移动、能量管理、调度等原因而出现频繁中断、甚至长时间处于中断状态的一类网络.它涵盖了由于节点调度而处于间歇式连通的无线传感网络、移动Ad hoc网络、周期性连通的卫星网络、乡村网络、野生动物追踪网络以及个人设备交换网络等等.具有十分广阔的应用前景,引起了广泛的关注.与传统网络相比,容迟网络没有稳定的端到端传输路径,因而其路由问题更为复杂.已有的研究工作也主要集中于这一问题.并提出了许多的容迟网络路由算法.对这些算法的最新进展进行了综述.首先,介绍了容迟网络路由算法的性能评价标准.其次.给出了容迟网络路由算法的分类方法.按照路由策略来分.客迟网络路由算法可以分为基于复制策略的算法和基于转发策略的算法.按照网络模型来分,容迟网络路由算法又可以分为面向主动移动模型的算法和面向被动移动模型的算法.然后,针对每一分类.重点综述了其中具有代表性的一些容迟网络路由算法,并总结了各算法的优缺点.最后,讨论了未来的研究方向.     

移动Ad Hoc网络的自适应受限路由协议

移动Ad Hoc网络MANET是一个自主组织、自主配置、多跳的无线网络，它具有结点移动、网络结构动态变化、网络资源有限等特点。因此，设计MANET的路由协议很富挑战性。本文提出一个由GPS支持的基于结点位置信息的自适应受限路由协议ASR。协议能适应不同的网络疏密度，对结点的移动和结构变化不敏感，能有效减少信道资源占有及路由维护开销。     

基于受限等效时延的传感器网络路由协议

实时需求是传感器网络应用于时间敏感领域的一个重要议题.提出一种新颖的受限等效时延（CED）的概念,把端到端的时延需求划分成路径上每段链路的CED的总和.每个节点可以根据CED独立选择下一跳节点,因此简化了路由寻找过程.仿真结果表明这种路由协议在保证高连通率的前提下可以提供较低的能量消耗和较短的端到端时延.     

容迟网络场景监测自适应路由研究

在容迟网络中,由于节点分别相对稀疏,节点的移动性较强,造成链路时断时续,不存在端到端的路径,因此节点的移动性对路由性能有很大影响.不同的运动模型链路连通规律是不同的,设计针对性的路由算法,充分利用节点运动规律对提高路由整体性能有极大帮助.然而节点的运动模型不是一成不变的,监测运动模型变化并且切换路由策略是提高复杂运动中节点间数据收发的成功率的基础.设计监测节点运动环境变化算法,建立自适应路由模型,很好地解决了路由算法随节点运动状态改变的问题.通过仿真实验可以看出,算法可以准确监测运动模型变化,及时调整路由策略.     

DTN网络路由算法研究

容迟网络(DTN)的主要特点是没有固定的端到端传输路径。本文主要是对最新出现的几类DTN路由算法进行研究,介绍了各种路由算法,并对其优缺点进行分析,并且给出了衡量DTN网络路由算法的评价标准。     

基于历史与位置信息的容迟网络路由算法

针对容迟网络消息投递率低、网络时延高的问题,提出一种基于节点历史相遇信息和位置信息选取下一跳路由节点的算法。利用节点间历史相遇信息,筛选出与目的节点相遇次数最多的节点进行消息复制,并进一步采用节点位置信息计算邻居节点的移动方向,得到移动方向夹角较大的一对节点进行消息复制。仿真结果表明,在消息生命周期较短且节点缓存空间不充裕的情况下,与遇到节点即复制消息的传染病算法相比,该算法平均时延降低50%,且具有较高的消息投递率。     

一种基于簇的容迟网络的路由算法CB-NIMF

在"ferry"概念的基础上,提出容迟网络中一种新的路由算法CB-NIMF(Cluster-Based NodeInitiated Message Ferrying),在该算法下,利用普通节点之间的网络拓扑结构和通信能力,缩短了数据采集网络中普通节点向"ferry"移动的非正常工作时间,降低了隐性的数据丢失,增加了节点的工作时间以及采集的数据量。     

基于协作中继的高吞吐量机会网络路由算法

基于Barter机制的机会网络路由算法在数据分组交易过程中存在的僵局问题,导致网络吞吐量降低,为此,提出一种基于协作中继的路由算法(Routing Algorithm based on Cooperative Relays,RACR),在Barter机制中采用协作中继机制,引入多方交易激活数据分组的单向传递,同时优化分组删除的判定条件,对分组交易僵局问题加以有效解决,从而提高网络吞吐量,降低数据分组端到端时延。仿真结果表明,与现有的Barter路由算法和DT(Direct Transmission)路由算法相比,RACR路由算法的网络吞吐量提高了7.9%以上,分组平均端到端时延则至少降低了8.5%。     

容迟容断网络路由协议研究

容迟容断网络近年来得到了广泛的研究和应用.容迟容断网络中源节点和目的节点之间不存在持续稳定的端到端路径,因而传统网络的路由协议无法适用于容迟容断网络.为了完成容迟容断网络消息传输,采用基于存储-转发的路由机制.容迟容断网络路由协议性能受链路生存时间、节点缓存大小以及网络中节点移动模型等影响.对容迟容断网络路由协议的研究和进展进行了较为深入的探讨,对主要路由协议的性能进行了比较,并总结了未来的研究方向.     

容迟与容断网络中的路由协议

作为一种新型的端到端存储转发网络体系结构,容迟与容断网络(delay and disruption tolerant network)具有间歇连接、频繁割裂、时延极高、非对称的数据速率、较高的误码率、异构互连等特点,传统的Internet、移动Ad Hoc网络和传感网的路由协议难以有效应用在容迟与容断网络中,容迟与容断网络路由面临新的挑战.在简要介绍了容迟与容断网络的基本特性和路由协议设计挑战之后,提出了路由协议评估指标.然后从单播路由、组播路由和选播路由3个方面介绍了容迟与容断网络路由协议的研究进展,最后对主要路由协议进行了综合比较,并指出了未来的研究方向.     

机会网络中多使者交叉区域摆渡路由协议

针对传统摆渡路由中使者调度和协作的问题,设计一种交叉区域的多使者摆渡路由协议.将网络划分成若干横向区域和纵向区域,每个区域内存在一个使者轮询节点.通过单个使者或一个横向区域使者与一个纵向区域使者的协作实现数据的传递.从理论上分析了提出协议的期望延时,并从延时和容错性两个方面对协议进行了改善.仿真评估结果表明,交叉区域摆渡路由在平衡网络负载和端到端的延时的同时,具有单一使者的容错能力,是一种合理有效的多使者调度方法.     

容延容断网络路由技术

作为一种新型的体系结构,容延容断网络(delay/disruption tolerant network,简称DTN)近年来得到了广泛的研究与应用.由于其面临的应用环境极为特殊,传统网络的路由协议无法适用于DTN,各种针对DTN的路由技术相继提了出来.在对DTN路由进行形式化分析以后,提出了路由技术的分类方法,然后着重分析并比较了当前一些较为重要的路由技术的核心路由机制和特点.最后总结DTN路由技术的研究现状以及存在的问题,指出未来路由研究的重点.     

延迟容忍网络中基于概率传递的可靠路由算法

针对延迟容忍网络中节点缓存受限引起大量消息被丢弃的问题,在概率路由算法的基础上,提出一种基于概率传递的可靠路由算法R PROPHET。该路由算法根据节点缓存中消息替换的历史情况评价节点的可靠性,以保证消息在可靠的节点间传输直至交付给目的节点。仿真结果表明,该算法能够减轻消息在节点间无效传递的情况,能够获得较高的消息交付率,并具有较低的通信开销。     

一种容错的无线传感器网络聚类路由协议

本文给出一种新的容错的无线传感器网络聚类路由协议FTCRP （Fault-Tolerant Cluster-Based Routing Protocol）,新协议首先使用LEACH中的方法对节点进行分簇,再利用握手（Handshake）机制监测簇头CH（Cluster-Head）节点和非簇头NCH（Non-Cluster-Head）节点的工作状态--若CH节点失效,则NCH节点休眠;若NCH节点失效,则剩余的NCH节点等分帧内时间以增加数据发送量.与已有的容错协议相比,新协议具有简单、容易实现及高效等优点.仿真实验表明,当节点失效概率在0.1到0.2之间时,新协议与LEACH相比,收集的数据量增加10%-15%,网络生存时间延长25%-45%;与CRAM相比,收集的数据量增加5%-20%,网络生存时间延长15%-35%.     

自组网中路由度量的研究

路由度量的选择对路由协议的设计和性能起着至关重要的作用。文章主要研究和定量分析各种路由度量和它们之间的组合对自组网拓扑性能的影响,其结果将有助于使用混合度量作为路径选择标准的自适应路由协议的建模和开发。首次通过使用基于快照的分析方法,该文隔离和定量分析了四种影响自组网拓扑性能的路由度量:跳数、信号强度、方位信息和移动速度。与其它研究成果的不同之处在于它专注于相对未曾研究的领域,即用静态方法研究选路度量对动态网络拓扑性能的影响。特别地,文章从下列性能指标:平均路径稳定时间、平均新增中间节点数和平均跳数来评估这些路由度量的影响。     

无线传感器网络安全路由协议研究

由于无线传感器节点电量有限、计算能力有限、存储容量有限以及部署野外等特点,使得它极易受到各类攻击。目前,国内外学者提出了许多无线传感器网络路由协议,但是这些路由协议大都没有考虑到安全问题。因此,研究无线传感器网络安全路由协议具有极其重大的意义。对近年来的无线传感器网络安全路由协议进行了分析和总结。首先对传感器网络路由协议易受到的安全威胁和攻击进行了分类和总结;然后对无线传感器网络安全路由协议进行分类,之后详细描述了几种典型的安全路由协议;最后对各种安全路由协议的性能进行分析比较,并给出其亟待解决的问题及其未来的研究方向。     

空间延迟/中断容忍网络的接触图路由研究综述

基于覆盖协议和存储-携带-转发范式的延迟/中断容忍网络（delay/disruption tolerant network,简称DTN）被认为是应对空间环境挑战（如长延迟、间歇性连接等）的有效解决方案.接触图路由（contact graph routing,简称CGR）是一种利用空间DTN网络拓扑的先验知识来计算路径的动态路由算法.首先介绍了CGR的基本原理和算法过程,并给出了相关术语的定义及相应计算公式;然后,从路由环路避免、计算效率、路由准确性、拥塞控制、机会性扩展和异常处理方面总结了现有的CGR改进工作;接下来概述了已经进行的评估DTN协议栈和CGR适用性的代表性实测实验,并通过GEO/MEO/LEO卫星网络仿真实验,对比评估了CGR算法与多层卫星路由算法（multi-layered satellite routing algorithm,简称MLSR）的性能差异;最后给出了CGR的未来发展方向,包括扩展块CGR （CGR-extension block,简称CGR-EB）和缓存CGR （cache-CGR,简称C-CGR）整合、机会CGR、CGR向大型网络的扩展、服务质量保障CGR和接触计划描述方法改进等.     

容滞网络中能量敏感的散发等待路由研究

如何更有效地利用节点有限的可用资源问题是容滞网络（DrN）研究的热点之一。为了解决容滞网络的散发等待路由的节能问题,提高网络的存活率,同时避免在转发报文时的随机性和盲目性,提出了能量敏感的散发等待（Energy Aware Spray and Wait,EASW）路由机制,利用节点剩余能量值来优化报文转发决策。仿真结果表明,与源端散发等待路由机制、二分法散发等待路由机制等相比,所提出的能量敏感的散发等待路由机制在平均投递率、平均时延等方面都有明显的改善。并且,EASW增大了网络的存活时间。