TinyOS2.x下基于蚁群算法的WSNs路由协议设计

为了增强无线传感器网络的动态适应性和实现数据包的多路径传输,根据蚁群算法的原理,使用NesC语言在TinyOS2.x下设计了路由协议Ant-PDRP.该协议采用信息素浓度指引路由包和数据包传输,并在数据包传输过程中引入惩罚机制以实现动态均衡网络能耗.TOSSIM仿真和Micaz节点的真实实验表明,改进后的路由协议能够有效减少传输时延,延长网络寿命,保证数据可靠传输.     

基于跨层竞争的PRMAC协议的优化研究

基于流水路由的MAC协议PRMAC(Pipelined Routing Medium Access Control)是无线传感网络WSNs(Wireless Sensor Networks)的典型的基于跨层竞争的同步MAC协议. PRMAC协议允许一个周期内进行多跳传输.但是,PRMAC协议的传输请求发送包RTSD(Request-To-Send Data)和确认发送数据包CTSD(Confirmation-To-Send Data)在同一个数据包窗口传输,降低了路由性能.为此,对 PRMAC 协议进行改进,提出面向多跳场景的 PRMAC 协议 MH-PRMAC(Multi-Hop PRMAC). MH-PRMAC协议采用新的周期结构,并在休眠窗口内设置两个独立窗口,再由它们分别传输RTSD和CTSD包.实验数据表明,提出的MH-PRMAC协议有效地降低了数据包传输时延,并提高了数据包传输率.     

基于蚁群优化的AdHoc网络生存时间和其他网络性能平衡路由协议

本文提出了基于蚁群优化(ACO)算法的Ad Hoc网络生存时间和其他网络性能平衡路由协议(ABEAR)。协议按需发送人工蚂蚁进行路由发现,综合节点残留的信息素浓度、下一跳节点剩余能量、节点周围链路质量和拥塞情况选择下一跳节点来转发数据包,尽量避开信道使用频率较高的路径,减少了因信道冲突、数据包丢失和数据包重传所造成的能量损失,还缩短了网络传输时延,提高了网络吞吐量。协议还采用跨层机制根据MAC层通信活动情况,在保证网络连通性的前提下使部分空闲节点转入睡眠状态来节省能量消耗。仿真表明,与AODV协议相比,ABEAR协议在网络生存时间、数据包交付率和端到端平均时延方面均有较大改善。     

基于位置的车载自组织网络路由协议

数据包传输的及时性,稳定性是衡量车载自组织网络(VANET)路由协议性能的重要指标.VANET网络中由于车辆的快速移动,网络分割现象严重,使得网络结构变化迅速,网络路由维护花销增大.本文提出了一种车辆在道路上行驶时,基于车辆在道路上的行驶路径,车辆的速度方向以及道路上车辆的密度等因素,选择一条快速稳定的网络层数据包传输路径的路由协议算法,该协议在DSR协议的基础上进行改进,仿真结果表明该协议具有较高的转发成功率、较少的路由路跳数和较低的数据传播延时.     

基于跨层竞争的同步MAC协议研究

在无线传感器网络(WSNs)中,基于跨层竞争的同步媒体接入控制(MAC)在一周期内可安排多个数据包的多跳传输,传统的协议在同一个数据窗口传输请求数据包和确认数据包,降低了数据窗口的多跳流量的建立,也降低了在多跳场景中的数据包传输率和传输时延性能.本文提出了基于新的基于跨层竞争的同步MAC(CLC-MAC)协议,CLC-MAC协议引用新的周期结构,且其包含两个独立窗口,并由该窗口分别传输数据请求包和确认包,即请求包在数据窗口传输,而确认包在休眠窗口传输.实验数据表明:与先锋路由帧MAC(PRMAC)协议相比,CLC-MAC协议的端到端传输时延和数据包传输率的性能均得到了提高.     

MANET中基于邻居节点的重传控制算法

针对移动Ad hoc网络传统重传机制存在的局限性,提出了一种新的重传控制算法(EX-TCGM),利用传输路径上的邻居节点传输丢失的数据包,使得路由上的任何节点都能够重传;并从理论上对该算法的有效性进行了分析。通过仿真,与按需距离矢量路由协议(AODV)、机会路由协议(ExOR)和基于分组移动的传输控制方法(TCGM)进行了性能对比和分析,EX-TCGM相对原协议在端到端平均时延和吞吐量上有所提高,数据包平均成功传输率相对其他协议显著增加。     

UWSNs中基于深度的抑制空洞路由优化算法

针对传统的水下无线传感器网络(UWSNs)的位置路由存在路由空洞问题,提出了基于深度的抑制空洞路由(DSVR)的UWSNs路由协议.DSVR协议通过融合跳数、物理距离和邻居数多个指标决策路由.为了提高通信可靠和缓解路由空洞,DSVR协议选择具有最小跳数路径、最少邻居数的节点作为下一跳转发节点.同时,DSVR协议利用定时器抑制冗余数据包.仿真结果表明:提出的DSVR协议能有效地提高数据包传递率,并降低端到端传输时延以及能耗.     

动态路由协议RIP的配置研究

路由协议是计算机通信中数据包发送和接收的规则,同时它还为数据包的交换提供路径.RIP(Routing Information Protocal)即路由信息协议,它属于动态路由协议,是一种内部网关协议,适用于小型同类网络,它应用较早,是典型的基于距离的矢量路由协议.因此,RIP协议的配置比较重要.     

IGR:面向车载网的基于地理信息的数据传输协议

由于车辆的高速移动和拓扑的动态变化,基于地理信息的数据传输协议被广泛应用于车载网.然而,现存的多数协议在路由决定时并没有考虑链路的质量,导致数据包丢失率升高,增加了传输时延.为此,提出了新的基于地理信息的数据包传输协议(IGR).IGR协议在路由决策时充分考虑车辆的移动方向、位置和链路质量3项信息.其中,利用beacon接收率体现链路质量.将这3项信息融合成节点权值.源节点择优选择权值高的节点作为下一跳转发节点.与同类协议相比,提出的IGR协议具有低的传输时延和高的传输率.     

一种基于AODV的多路径路由协议

由于Ad Hoc网络中,AODV(Ad Hoc On-Demand Distance Vector)路由协议只保存单一路由路径,因此提出一种基于多路由路径的改进AODV路由协议(M-RTAODV)。通过NS-2平台对该协议进行了仿真实验和分析表明与AODV相比较,M-RTAODV协议可以更有效地提高网络数据包传输的成功率,降低网络中路由工作带来的网络开销。     

一种新的QoS感知的Ad Hoc网络多径DYMO路由协议

DYMO是Ad Hoc网络中一种动态的按需路由协议,本质上属于单径路由协议,而多径路由能更好地支持QoS。首先分析了DYMO协议的优点及存在的问题,在此基础上将DYMO和服务质量QoS及多径路由结合起来,提出一种新的QoS感知的多径DYMO路由协议QA-DYMO,利用多条链路不相交路径来发送数据,并提出一种QoS感知的路由算法。该协议能够适应网络的动态变化和较好地支持QoS。仿真结果表明,该协议要优于其他相关的协议。     

移动自组网中基于节能的AODV路由协议改进

在AODV路由算法的基础上,综合考虑节点剩余能量和跳数,提出了一种新的节能路由策略。该策略同时对数据包和路由控制包进行功率控制,改进了Hello机制。仿真结果显示该策略显著地提高了节能效果,延长了网络的生存时间。     

无线传感器网络的RPL路由协议研究

路由协议执行网络拓扑描述、路由选择和数据包转发的功能,影响整个网络的性能和存活时间。现有的路由协议需要发送大量数据包维护网络拓扑,以及大量的存储空间来存储路由条目。由于硬件的限制,无线传感器节点无论是能量,还是其处理能力、存储能力都受到极大的制约。因此,IETFRoLL工作组提出了一种针对低功耗有损网络的IPV6路由协议,即RPL路由协议。文中对RPL路由协议的拓扑构建过程、数据包路由过程和Trickle定时器的算法等进行了分析,通过使用COOJA仿真工具对其进行仿真,验证了RPL路由协议在低功耗有损网络中具有较高的性能。     

On a Self-Organizing Multipath Routing Protocol in Mobile Wireless Networks

In this paper, we present a self-organizing multipath (SOMP) routing protocol aiming at enhancing success rates of delivery of data packets end-to-end, restricting the routing overhead, and being robust to unstable network conditions. In this SOMP protocol, each mobile host sets up multiple beacons at other hosts to indicate routes to reach it. A beacon is an ordered list of mobile hosts along a path going from the host which holds the beacon, to the host which sets up the beacon. Two functionalities are used for routing data packets to their destinations. The first functionality is a beacon-seeking mechanism, which helps data packets to obtain beacons leading to the destinations of the data packets. The second functionality is a source routing mechanism, which is similar to the one used in Dynamic Source Routing (DSR) protocol and is used to forward data packets to their destinations using the beacons obtained. A balanced binary search tree is used in the SOMP protocol as the embedded forwarding structure, which is built on the identifiers of mobile hosts. This search tree serves for both distributing beacon updates and routing data packets to obtain beacons. The actual routes taken by data packets are jointly determined by the embedded forwarding structure and the underlying network connectivity.     

A quality based routing protocol for wireless mesh networks

Wireless mesh networks can provide low-cost solutions for extending the reach of wireless access points by using multi-hop routing over a set of stationary wireless routers. The routing protocol for these networks may need to address quality considerations to meet the requirements of the user. In this paper, we present a quality based routing protocol for wireless mesh networks that tries to maximize the probability of successful transmissions while minimizing the end-to-end delay. The proposed routing protocol uses reactive route discoveries to collect key parameters from candidate routes to estimate the probability of success and delay of data packets transmitted over them. To achieve accurate route quality assessments, a new route quality metric is proposed that uses performance models of data packet transmissions as opposed to estimating route quality from the transmission of control packets, which have different transmission characteristics. These models are developed after careful evaluations of multi-hop wireless transmissions and validated by computer simulations. Relevant parameters that can be used to assess the route quality metric using these models are explained. Extensive performance evaluations of the proposed quality based routing protocol are presented and its benefits in comparison to some other known routing protocols are discussed.     

高动态航空自组网中考虑优先级的逐跳路由协议

针对航空自组网频繁的拓扑变化、网络断开的问题,提出一种考虑优先级的逐跳路由（priority concern hop-by-hop routing,PCHHR）协议。PCHHR依据运动方向优先、距离次之的原则选择下一跳路由节点,优先选择向目的节点运动的邻居作为下一跳节点,次优选择距离目的节点最近的邻居作为下一跳节点;区分数据报文的时延需求,优先转发时延约束小的数据。仿真结果表明,PCHHR在较低的控制开销和端到端时延下,总体数据分组投递率高于航空路由协议（aeronautical routing protocol,AeroRP）、贪婪转发路由和传统的端到端路由协议,提高了高实时性数据分组的投递率。     

基于XYLS的TGPSR路由协议

如果目的节点的位置信息较准确,GPSR路由协议可以高效地发送数据包到目的节点。目的节点的位置信息不准确时,则会导致数据包的严重丢失。针对这个问题,提出了TGPSR（Two-hop Greedy Perimeter Stateless Routing）路由协议：每个节点维持两跳的邻居节点列表,显著增加了对目的节点位置信息的容忍度,在位置信息不够准确的情况下也可以把数据包发送到目的节点。基于XYLS（Column-Ron-Location Service）的TGPSR协议利用XYLS位置服务协议负载较小、可扩展性良好的特点将更多的带宽用于数据传输,进一步提高协议的性能。     

基于分段修复的区域路由协议

在自组网中,ZRP的域间路由维护策略使ZRP具有较多的丢包数目和较多的路由重发现次数。前者使ZRP的数据包投递率较低,从而使其可靠性较低;后者使ZRP的传输时延和路由开销较高。针对上述问题,提出一种基于分段修复的区域路由协议SRZRP(Segmented Repairment based Zone Routing Protocol)。在SRZRP中,每个节点通过维护一个基于域内拓扑结构的有向无环图来保存到达其域内每个节点的多条备份路由,尽量利用备份分段路由进行域间路由修复。理论分析表明,SRZRP具有较高的可靠性。仿真结果表明,SRZRP提高了数据包投递率,说明SRZRP提高了协议的可靠性;同时,SRZRP降低了平均端到端时延和路由开销。