基于节点稳定性与跨层优化的MANET路由设计

针对移动自组织网络(MANET)中优化链路状态路由(OLSR)协议路由稳定性差和端到端延时高的问题,提出一种改进的OLSR路由协议。考虑MANET拓扑的移动性,通过优先选择平均相遇率较小、稳定性较高的中继节点构建移动拓扑,避免路由震荡。基于跨层技术,利用链路层共享的链路速率优化路由权值,从而提高路由性能。实验结果表明,与OLSR协议相比,改进协议在MANET网络中具有更好的网络稳定性及更低的端到端延时。     

基于稳定路径的MAODV协议改进

移动Ad Hoc网络组播路由协议MAODV中,组播树在节点移动速度较快的情况下会频繁重构,使得路由开销、传输时延显著增大。针对基于邻居节点变化率的稳定路径选择方法,提出一种新的节点邻居变化率的检测机制,不需要周期性地发送Hello消息,并在此基础上设计和仿真实现了基于稳定路径的MAODV协议SP-MAODV,新协议选择的路径稳定性好且跳数小。最后从数据分组传输成功率、路由开销、平均端到端时延和时延抖动四个方面对两个协议进行了仿真比较,结果表明SP-MAODV协议减少了路径中断概率,提高了协议性能。     

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AODV协议的路由预测及预修复

针对移动Ad Hoc网络中节点链路断裂、路由需要不断进行维护的问题,在按需距离矢量路由(AODV)协议基础上结合链路质量指示器,添加对节点电池电量的监测功能,根据节点剩余能量进行路由预测及预修复,在对链路状况提前做出判断的基础上及时进行路由切换,避免路由频繁中断.仿真表明,改进协议提高了数据包投递率,降低了端到端延迟时间,使网络更加稳定高效.     

移动Ad Hoc中基于位置辅助的链路稳定性预测算法

在移动Ad Hoc网络中,随着拓扑的动态变化,路由会发生断裂;传统的稳定路由协议通常定性地考虑链路的质量,并未对链路的稳定性进行有效预测;为了适应网络拓扑的变化,建立稳定性较高的路由,提出了基于位置信息辅助的链路稳定性预测算法,并在AODV协议上进行实现,得到了基于位置辅助的按需距离矢量路由协议,即PB-AODV;在路由发现过程中,协议在节点的稳定区内选择稳定度较高的路由进行数据传送;而在路由维护阶段,PB-AODV采取链路中断预测机制,对即将中断的链路进行通告,在路由中断之前进行路由修复,建立起备份路由;实验表明:具有稳定预测算法的PB-AODV协议在综合性能上优于其他两种性能优良的路由协议,提升了网络的性能。     

基于局部邻居节点和链路权值的改进AODV路由协议

在节点高速移动的Ad Hoc网络环境中,广播风暴对网络性能的影响尤为重要,且网络拓扑结构的频繁变化极易导致路由中断.传统的AODV路由协议在路由发现阶段直接使用广播转发RREQ（路由请求分组）机制,容易导致广播风暴降低网络性能;同时,协议选择跳数最少的路径作为路由,没有考虑到节点的快速移动导致路由频繁失效,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.该协议在路由发起过程中,基于局部邻居节点数量计算动态转发概率;选择路由时,利用跨层思想,结合网络节点移动速度提出链路权值,依据链路权值选择路由路径.NS2仿真结果表明：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,能够更好地适应节点高速移动的网络环境.     

低空多无人机自组网数据可靠传输的跨层方法

低空多无人机自组织网络由于数据传输容易被地形或建筑物等遮挡,通信中断时有发生,同时传统拥塞处理体系已不能满足无人机间通信的质量要求。针对以上问题,提出一种数据可靠传输的跨层方法。运用该方法在物理层根据信道条件得出3种通信方式的中断概率,在MAC层根据数据包进入缓存队列时间,进行拥塞等级划分,在传输层根据拥塞情况控制滑动窗口大小,自适应控制源无人机的数据发送速率,在网络层以中断概率与拥塞值的联合权重为依据,提供数据可靠传输的路由选择。仿真结果表明,与移动自组网拥塞感知路由协议、动态拥塞感知路由协议相比,该方法有效降低了中断概率,并随着数据发送速率以及无人机速度的增加,可获得更低的平均时延和较高的投递成功率。     

一种基于混合运动参数的移动自组织网AODV协议

在移动自组织网中由于节点的移动性引起网络拓扑变化，成为影响网络性能优劣的关键因素。在反应式路由算法的基础上，提出了一种基于节点位置、速度与方向混合参数的路由协议AODV-PVD(AODV Routing Protocol based on Node Position, Velocity and Direction)以衡量链路稳定性并预测链路持续时间。在路由发现阶段，根据节点的混合运动信息，使用节点筛选机制排除相对不稳定的链路，并通过节点相对移动速度预测链路持续时间，为数据传输选取稳定且路径较短的路由。NS2仿真结果显示，相较于按需距离矢量路由AODV(Ad Hoc On-demand Distance Vector)及现有改进协议，AODV-PVD路由协议可以获得更好的分组投递率、端到端传输时延和吞吐量性能。     

移动Ad hoc网络基于链路质量的地理位置路由协议

基于地理位置的路由算法要周期性发送信标报文,以维护邻居节点的位置信息。但是频繁广播信标控制包会占用大量的网络带宽,于是近几年提出了基于竞争机制的无信标路由算法来减少控制开销。然而,大部分路由协议没有考虑到实际无线信道的不可靠性,使其在实际应用中表现不理想。提出了一种基于链路质量的地理位置跨层路由协议(LQBGR)。它利用跨层技术,在竞争机制中充分考虑链路质量因素,通过选择通信质量较好的链路来减少重传,提高整体网络性能。最终仿真结果表明,该协议能够达到较高的数据包投递率、较短的端到端延迟及较低的通信总量。     

基于稳定链路MANETs路由协议的研究现状

移动自组网(MANETs,mobile Ad Hoc networks)中节点随机移动,且无固定基础设施、节点能量受限等诸多的因素影响了链路的稳定性,给路由协议提出了挑战.目前,研究人员对基于稳定链路的路由协议进行了深入的研究,并提出不同的基于稳定链路的路由协议.为此,首先对现有的基于稳定链路的路由协议进行分类,然后,分析了每类的经典协议的性能,最后,讨论基于稳定链路的路由协议的未来发展方向.     

基于改进萤火虫群优化的无线自组网路由算法

针对无线自组网络拓扑结构多变、网络生存时间受限及数据包分组传输效率低下等问题,借鉴萤火虫群优化算法,提出了一种改进萤火虫群优化的无线自组网络路由算法.路由算法将萤火虫优化算法中的荧光素强度更新与无线自组网络中的节点移动速度、拥塞程度、节点剩余能量、节点间距离等因素进行相互映射,同时改进萤火虫群优化算法中的搜索萤火虫、驻留萤火虫及回溯萤火虫用于完成无线自组网络中路由协议的路由发现、路由选择及路由维护等过程,整个协议无须传送大量的控制分组,即可实现无线自组网络的稳定传输.仿真实验结果表明,与AODV及基于蚁群优化的路由算法AntRouting协议相比,本文所提出的路由算法在端到端延时、分组数据传输率及网络生存时间上均有良好的性能.     

一种快速而高效的MANET路由协议

MANET是一种由一系列可以自由移动的节点主机聚集而成的一个临时性动态网络。由于其拓扑的动态性,其路由协议与其它传统网络有着很大的区别。传统的MANET路由协议都在路由破裂后由源节点重新建路,存在较大建路延时,极大阻碍了信息的实时传送。为此,该文提出了一种支持实时传送的路由协议,该协议通过在路由破裂处用最快方法重新建路来实现数据的实时传输。模拟结果表明这种协议具有较好的网络性能。     

基于最小费用最大流的MANET网络路由能量控制模型

MANET是当前无线网络研究的热点领域,作为网络层核心技术的路由协议显得尤为重要。控制节点能量、提高网络生存时间是实现在MANET中传输高效业务的关键。本文借鉴网络最小费用最大流思想,建立网络最大剩余能量最短路数学模型,提出了基于能量控制的网络路由优化模型。并且定义了网络生存时间作为评价指标,进行网络仿真。仿真结果表明,该模型可以有效地延长网络生存时间。     

基于链路生存时间预测的高动态飞行自组网组播路由协议

针对飞行自组网（FANETs）中因节点高速移动导致链路频繁断开的问题,提出一种具备链路生存时间预测与路由自主修复能力的高动态FANETs组播路由协议。根据相邻节点间距离的变化情况预测邻居节点间剩余链路生存时间,同时基于预测结果并结合路由跳数、剩余能量等因素对链路质量作出综合评价,选出最佳中继节点以提高路由的可靠性。此外,通过局部路由修复与全局路由刷新相结合的策略对所建立路由进行动态维护,缓解节点高速移动引起的链路频繁断开问题,提高数据递交率。实验结果表明,在不同场景下,该协议在数据递交率、网络吞吐量、路由开销等方面均优于经典组播路由协议ODMRP。     

基于蚁群算法的无线自组网络能量控制路由研究

在深入分析现有路由协议的基础上,提出了一种基于蚁群算法的能量控制路由模型。首先分析网络特性,建立节点移动和能量消耗数学模型;然后,建立基于蚁群算法的能量控制路由模型,通过计算节点剩余能量和节点度等确定数据传输过程中节点被选择的概率;最后选择高概率节点作为中间节点进行数据转发。仿真结果显示:相比典型的DSR路由协议,该算法可以为网络提供能量保障,延长网络生存时间,弥补已有算法的不足。     

MANET路由中的链路测量及QoS协议实现

MANET的节点资源受限等特点给QoS路由设计提出了诸多挑战。在研究无线网络流量特性的基础上,提出了基于自相似特性的链路测量及QoS路由协议（Link Prediction based on self-similarity and QoS Routing Protocol,LPQRP）。LPQRP协议使用小波分析方法估计自相似特性唯一参数Hurst值,并利用Hurst值对网络性能进行估计,以测量结果作为QoS路由约束条件,以此方式优化了路由选择,提高了测量精度,有效提高了路由QoS保证。给出了LPQRP协议的设计过程,提出抖动因子等机制进一步完善了LPQRP协议。仿真结果显示,LPQRP协议能很好地适应MANET特性,有效优化数据传输路径,均衡网络资源,提高了网络的健壮性,减少了资源损耗。     

基于链接成本反馈的WiMedia分布式路由协议

在超宽带(UWB)分布式媒体访问控制协议中,DRP预留块未发送所有数据帧会导致中继设备无法将接收到的数据帧从源设备发送到目的地设备,直到为目的地设备预留的下一个DRP持续时间开始,明显增加了源设备和目标设备之间的端到端延迟。为此,提出一种新的基于预约的路由协议,设计链接反馈信息元素结构形式,提示关于相邻节点的数据速率和传输功率水平的信息,所有设备可获得关于相邻设备使用链路的数据速率信息,源设备和目的地设备之间的中间设备通过计算路由成本以确定最佳路由,目的地设备选择具有最小链路成本的路由,并利用媒体接入时隙的数量和跳数来决定源设备和目的地设备之间的最佳路由。仿真结果表明,该协议通过最小化丢包和冲突,可以减少端到端延迟和能量消耗,提高网络吞吐量。     

移动自组网基于路径维持概率的按需路由协议

在移动自组网(mobile ad hoc networks,简称MANET)中,节点的移动使无线链路经常发生断裂,从而导致路由无效.为了提高路由的稳定性,在分析单跳链路的t-时间维持概率的基础上,提出了一种基于路径t-时间维持概率的按需路由协议.该协议通过目的节点对路由请求的二次应答和中间节点对路由的反向优化来选择具有最大t-时间维持概率的路径,从而延长了路由的维持时间.仿真结果表明:与AODV(ad hoc on-demand distance vector)和DSR(dynamic source ro     

Ad Hoc网络链路质量QoS多路径按需路由协议

传统的MANET路由协议是基于最小跳数的路由,没有考虑链路质量,不能适应网络拓扑的动态变化。针对这一问题,提出了一种Ad Hoc网络链路质量QoS多路径按需路由协议（QMORP）。QMORP采用移动预测来计算链路的生存时间,应用能量模型获得链路的剩余能量,综合链路生存时间和剩余能量两种因素来计算链路质量。选择链路质量大的路径转发分组。仿真实验表明,相比AOMDV协议,QMORP协议提高了网络的生命周期,降低了网络的平均端对端延迟、提高了网络的发包率和吞吐率。     

Development and Verification of Simulation Model Based on Real MANET Experiments for Transport Layer Protocols （UDP and TCP）

There is a lack of appropriate guidelines for realistic user traces, mobility models, routing protocols, considerations of real-life challenges, etc. for general-purpose mobile ad hoc networks (MANET). In this paper, four laptops are used in an open field environment in four scenarios to evaluate the performances of Internet control message protocol (ICMP) based ping and transmission control protocol (TCP) based streaming video applications using optimised link state routing (OLSR) implementation in an IEEE 802.11g wireless network. Corresponding simulations are developed in Network Simulator ns-2 by setting simulation parameters according to the real experiments. Difficulties faced to regenerate real-life scenarios have been discussed and the gaps between reality and simulation are identified. A setup guideline to produce realistic simulation results has been established.