基于Internet AS图的紧凑路由算法研究

紧凑路由算法一直被认为是未来Internet上可扩展路由算法的有力候选者,因为它实现了近似最短路径路由机制的同时,路由表也比BGP(border gateway protocol)路由协议更加紧凑.TZ紧凑路由算法初始地标点的选取是随机生成的,没有充分利用网络拓扑信息,不是很适合真实网络.故分别提出了基于节点度和基于PageRank算法的地标节点选取机制,用于改进TZ紧凑路由算法.在2000年和2006年的Internet AS图上对两种改进算法和TZ算法进行仿真,实验结果表明,两种改进算法的平均路由表大小和平均伸长系数相比于TZ算法均有明显的改进.     

一种新的结构化P2P覆盖网络路由算法

为提高结构化P2P覆盖网络的路由算法效率,在DHT网络的基础上,提出了一种用较小路由维护开销获取较大路由长度的路由算法CSSP.定义了简短的常数级别的路由表,用来记录L长度的缓存节点、1单位长度的超级节点、1单位长度的后继节点,并给出了节点加入和离开网络时的路由表维护算法以及超级节点的分布式选举算法.与Chord等典型算法的性能比较分析证明,CSSP算法在路由表维护的复杂度、路由复杂度、容错性以及节点加入和退出时的网络抖动量等性能方面都有明显改善,是一种有效的路由算法.     

一种基于超级节点的Chord区域搜索算法

 Chord协议是使用分布式散列表(DHT)技术最简单的环状拓扑结构的p2p模型,但是目前对Chord协议的改进,存在着增大路由表和节点状态信息维护开销过大的问题.提出了一种折衷的改进算法,将Chord环分成区域,每个区域选取一个超级节点.通过区域超级节点层次化定位方法,在不增大路由表和节点状态信息维护的情况下,提高了系统的定位效率.实验模拟结果表明节点路由表只需维护O(logk)其它节点信息(k为区域数量),就可大大降低平均查询路径长度.     

无线传感器网络自适应拥塞控制的路由算法分析

无线传感器网络中节点的覆盖范围有限,因而采用多跳路由传输方式.无线自组网中的多跳路由是由普通节点协作完成的,选择不同的转发节点,会对网络的信息传输产生不同的影响.对不同路由(洪泛路由、最短路径等)算法下的网络自适应拥塞控制进行了分析,研究了不同路由算法下的网络性能和拥塞控制效果.根据节点跳数与缓存占用的关系,提出一种基于节点跳数和缓存占用的性能函数的改进最短路径算法,算法选取使性能函数值最小的节点作为转发节点.最后,通过实验比较了最短路径算法与改进路由算法的网络性能,发现改进路由算法相比最短路径算法,具有较好的网络性能和服务质量.     

一种基于邻居路由表的Chord改进算法

利用空间换取时间的基本思想,提出一种基于邻居路由表的Chord改进算法NRToChord,该算法中每一个节点都维护一个具有更多节点信息的感知表,在路由过程中能够获取到与目标更加接近的下一跳节点,以提高路由效率,满足对路由时延有着更为苛刻要求的应用需要(如紧急通信,实时语音业务等).通过仿真实验证明:该算法在少量增加节点路由表容量的前提下,资源查找过程中的逻辑路由路径长度和物理路由时延都能缩短30%以上.     

基于多环结构的P2P覆盖网络路由算法

P2P系统中采用的随机选择邻居节点的方法会降低路由效率以及增大网络开销.针对这一问题,在分析现有的路由算法的基础上,提出一种基于多环网络拓扑结构的P2P路由算法RMCT.该算法将P2P节点划分为若干簇并设立簇核节点进行管理.RMCT采用常数级别的路由表,设计了节点加入、退出算法以及簇的划分、簇核选举等算法.通过实验与经典Chord算法进行性能对比,证明了RMCT在路由性能方面有明显优势,是一种有效的路由算法.     

G-Chord:一种基于Chord的路由改进算法

提出了基于区域自治的G-Chord路由算法,将Chord环进行分组,实现组内节点的自治,组间的路由和查询操作则通过组代表帮助完成.仿真实验表明,新算法能够保持与Chord接近的平均跳数,而大部分节点的路由表长度却可以得到显著地减小(如Chord环被分为5组时路由表长度减少了31%).此外,分组虽然增加了网络直径,但这种请求极少(约为请求总数的0.28%),因此对总跳数的影响几乎可以忽略.     

一种基于2D-mesh的片上网络无死锁容错路由算法

为解决片上网络中的永久性故障问题,提出一种基于2D-mesh拓扑结构的无死锁容错路由算法.定义了新的故障块生成规则,减小了故障节点的区域和受影响的健康节点数目,设计了一种故障节点探测和绕道路径生成算法,通过递归式消息传递实现了故障块区域的建立和绕道路径列表的生成.在绕道容错路由算法中,采用部分路由表与路由规则相结合的方法,通过在报头中加入绕道路径列表的方式引导报文绕过故障区域.结果表明,与现有算法相比,所提出的容错路由算法在随机均衡负载和热点负载2种情况下的延时都有所降低.     

RR-Chord:一个基于Chord的低开销快速查询P2P系统

针对结构化P2P系统高异质性和节点频繁加入或离开带来的系统性能问题,基于Chord设计了一个RR-Chord系统.该系统所有节点被分为路由节点和非路由节点.路由节点具有更多的资源和路由信息,并可根据自身能力的强弱调整其路由表的大小,所有的路由节点形成路由环,所有的路由信息在路由环上路由以提高系统的查询效率.设计的新的加入算法,进一步减少了节点频繁加入与离开造成的维护开销.理论分析和实验结果表明.RR-Chord具有较好的路由性能和非常低的维护开销.     

改进LEACH的传感器网络分簇路由算法

针对当前无线传感器网络分簇路由算法存在的节点能耗不平均、 节点过早死亡等缺陷, 提出一种改进低功耗自适应分簇(LEACH)的无线传感器网络路由算法. 首先针对无线传感器节点过早死亡的问题, 引入簇半径动态确定方式, 将整个无线传感器网络划分为多个不均匀的簇; 然后考虑簇首能量消耗过快的问题, 结合簇首所在位置和节点剩余能量选择每轮中的簇首; 最后改进数据传输机制保证节点能量消耗均衡, 并在MATLAB 2014平台上对无线传感器网络分簇路由算法的性能进行测试. 测试结果表明, 改进LEACH算法较好地解决了节点过早死亡的难题, 延长了无线传感器网络的寿命, 平衡了各节点能量消耗, 整个无线传感器网络的性能显著优于其他对比算法.     

基于ACO和AODV的Ad Hoc网络低时延路由算法

针对Ad Hoc网络中按需路由AODV算法具有较大时延和低能节点死亡,而需频繁路由发现的问题,提出了使用ACO优化AODV的低时延路由算法。首先,加入信息素、节点剩余能量和路径时延,对节点路由表进行改进。通过前向蚂蚁和后向蚂蚁进行路由发现。设计了伪随机分配法选择下一跳节点。在蚂蚁行进的过程中进行局部信息素更新。当前向蚂蚁到达信宿节点时对全局信息素进行更新。同时选择总时延较小的路径分配后向蚂蚁并作为最终路由。仿真实验证明能正确地进行路由发现和路由维护,且与AODV和DSR方法相比,具有较高的数据投递正确率和较小的平均端到端延迟。     

基于网络编码的多源多核点光组播路由算法

针对现有多源组播网络编码路由方法的链路代价、波长消耗等性能受目的节点数目变化影响过大的问题,提出一种基于网络编码的多核组播路由算法。该算法通过选取多个核点构造编码子图,并将为目的节点选择的核心节点设为解码节点,以减小目的节点数量对编码子图大小的影响。结果表明,在目的节点较多的多源网络中,该算法能有效地减少网络总链路代价和波长资源消耗。     

无线Mesh网络自适应路由缓存更新算法

在拓扑动态变化迅速的Mesh网络环境中,路由缓存的动态更新显得尤为重要.失效路由信息在路由表中的长期滞留会给大量的数据包提供错误的路径信息,降低整个网络的可靠性.基于传统的DSR路由协议,提出一种自适应路由缓存更新算法.该算法可以将网络中的断链信息及时地扩散到受断链影响的相关节点进行路由缓存的动态更新.通过仿真和分析,该算法可以提高网络的性能.     

一种基于LEACH协议的改进路由算法

针对无线传感器网络中LEACH协议的簇首选择与簇间数据传输存在的问题,提出了一种改进的路由算法,该算法在簇首选举时以节点剩余能量作为依据,采用了新的阈值公式,在数据传输时建立临时路由表、构建簇间多跳路由。仿真结果表明:改进后的算法可有效地延长网络内节点的存活时间,从而延长网络的生存周期。     

物联网专用频点自组网驱动路由协议算法分析

为了解决物联网专用频点自组网网络节点能量消耗容易失衡,当节点数增加时易产生链路故障的问题,设计一种改进物联网专用频点自组网驱动路由协议算法.以感知现场、汇聚节点和Internet为主要结构,构建物联网专用频点自组网网络模型.模型采用多媒体印刷读物(multimedia print reader,MPR)集合综合选取节点机制,以网络节点总能量消耗以及能量代价为基础,通过节点优化目标函数,确保自组网能量消耗处于均衡状态.通过网络路由协议改进算法,采用最小覆盖集实现物联网专用频点自组网链路故障的修复.结果表明,改进后的算法对路由链路信息转发具有良好的吞吐性能,可以提高网络数据传输性和连通性,并可增加节点生存时间,最终提升数据包到达率和数据控制量.     

小规模无线传感器网络中GEAR协议的改进

无线传感器网络中基于地理位置的能量感知路由协议（GEAR）在发送数据分组的过程中,由于缺乏足够的网络拓扑信息以及传感器节点能量有限等问题,会遭遇路由空洞,出现短暂路由环现象.针对特定场景下的小规模网络中GEAR路由协议进行优化,提出一种改进的路由机制（SGEAR）.机制基于节点的剩余能量进行选择,对代价函数进行调整,使被选择过的节点、空洞节点、节点能量值低于阈值这3种情况的节点不会再被选择作为下一跳节点.改进算法避免了节点修改自身代价值后,广播消息的不及时造成的短暂路由环现象,提高了时效性,达到更好的性能.仿真结果表明：改进的路由算法能够减少路由空洞个数,进一步降低网络能量消耗,延长网络的生命周期.     

基于梯度和模糊神经网络的容迟网络路由算法

高效的路由算法是保证容迟网络性能的关键技术.为提高适用于容迟网络的路由算法的性能,提出了一种基于梯度和模糊神经网络决策的容迟网络路由算法.该算法具有如下特点:改进了网络描述向量,采用节点自身信息及节点间链路状态信息来描述网络,实现对网络的全面描述;将有限历史信息的动态平均与精确预测相结合,自适应维护网络描述向量的各分量,进而为路由决策提供准确的量度;采用模糊径向基神经网络进行路由决策,实现路由决策过程的智能化;依据多跳传输成功概率引导分组沿梯度方向转发,提高分组转发效率.仿真结果表明,在同等网络条件下,该算法表现出比传染路由算法和下文感知路由算法更优异的网络性能.     

Softnet支持扩展移动IP协议

为了解决基于移动ＩＰ协议性能低、安全性限制和新协议新署难等问题在主动网络原型Ｓoftnet的可编程基础上,采用移动代理动态扩充主动节点功能,实现了一种扩展的移动ＩＰ协议,该协议采用重定向主动包协议维护移动ＩＰ自身的路由表,结合移动ＩＰ路由、节点路由和隧道技术,可以提高移动ＩＰ协议的性能,同时可以避免基本移动ＩＰ协议的安全性限制。     

基于多目标的管道物联网无线路由算法

在恶劣的环境下传感器节点能量限制一直是制约油气管道物联网性能的关键因素.网络端对端延时决定了油气管道物联网对于管道安全事故的反应时间.为此,针对油气管道物联网能量限制和端对端延时问题提出基于多目标优化的管道物联网无线路由算法,通过将节点剩余能量以及节点到汇聚节点之间的距离作为机会路由中选择候选转发节点的指标,实现了物联网中能量的均衡,通过减少数据传输跳数,达到减少网络端对端延时的目的.仿真结果表明,与经典机会路由算法相比,该算法能有效兼顾网络寿命和网络延时改善网络性能,不仅能使网络获得较长的使用周期,还能减少油气管道物联网对安全事故的反应时间.     

基三网络中一种最短路径路由算法

Min-DDRA在DDRA路由算法的基础上结合中转节点的设计思想,实现了一种最短路径路由算法.该算法兼有传统基于路由表算法和DDRA路由算法的优点.基于真实网络负载的实验结果表明,与DDRA路由算法相比,Min-DDRA路由算法性能提高了2%～3%,功耗降低了3%～6%.