无线多跳网中具有网络编码意识的机会路由协议

针对现有COPE协议消极编码的问题,提出一种具有网络编码意识的机会路由协议NCAOR。该协议兼取机会路由和网络编码的优势实现高效地报文投递。在每一跳转发时,节点均选取多个冗余邻居节点构成机会节点集协助数据发送。收到报文后,机会节点利用局部拓扑知识和侦听的邻居报文接收信息判断转发报文的网络编码机会,并通过综合路径距离和编码收益的效用函数评估报文转发效能,智能设置转发响应时间。仿真结果表明,该协议相对采用最短路径路由的COPE方案具有网络吞吐量大、能耗低和节点编码机会更多的优点。     

一种预先建立的MPLS快速重路由方案的设计

设计了一种针对节点保护的预先建立的多协议标签交换（Multiple Protocol Label Switching,MPLS）快速重路由的总体方案。该方案包括预先建立备份路径、故障检测、故障恢复控制、标签分发和数据包转发等几部分。首先针对工作路径上的标签交换路由器用最大流理论的最短增广路径算法搜索备份路径组。然后,设计了故障检测和恢复机制,确定了按流量的优先级和带宽需求选择备份路径的方法。最终实现MPLS快速重路由。     

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.     

低开销的片上网络无关容错路由策略

现有容错路由技术大多依赖重路由的解决方案，通过绕行方式避开故障区域，导致故障周围出现流量拥塞；无关路由算法尽管降低了路由开销，但其容错能力有限。针对存在故障节点或故障链路的片上网络，在网络资源受限的情况下，提出了一种不需要提前构建绕行路径的无虚通道低开销无关容错路由策略(OFTR)。当检测到当前节点与目标节点对之间无故障时，采用FTOE-APA规则路由数据包，实现了路径选择的多样性；当检测到节点或链路故障时，根据源节点、当前节点以及目的节点的相对位置关系动态修改输出端口的优先级，使数据包可以通过最短路径转发，最大限度地减少重路由。OFTR路由策略通过改进的奇偶转向规则和动态改变输出端口的优先级既避免了网络死锁，又降低了数据包进入故障周围的概率。仿真结果表明：OFTR路由策略降低了网络平均延迟，节约了网络开销，与其它确定性容错路由算法相比，饱和吞吐率平均提高了8%以上。     

基于网络结构及节点活动网络的PSN协议

将网络关联结构和位置匹配的思想引入到公共交换网络(PSN)的路由协议设计中, 从全局搜索和局部搜索两方面解决了消息报文的路由问题. 首先, 探索全局搜索时网络关联结构对信息传播的影响, 可知在复杂网络中最有效的传播节点应该是位于网络关联结构的最核心节点, 而不是全局社会度高的节点. 其次, 探讨局部搜索时基于位置匹配度的合理性和可行性. 最后, 提出一个基于社会结构度和节点活动网络的路由协议, 即K核. 报文开始时在全局社区进行转发, 将报文转发给处于网络中心位置的节点, 直至找到转发报文的节点位于报文目的节点的附近, 再根据该附近区域的节点位置匹配度进行转发报文. 与经典协议相比, 该方法可以保证在几乎相同的报文延迟基础上, 实现更高的投递成功率及更少的花费.     

移动Ad Hoc网络中机会路由转发策略的研究

针对移动无线自组织（Ad Hoc）网络中使用机会路由协议时,采用贪婪转发策略会引起“没有后续转发节点”这一现象,提出了一种新的应用于移动Ad Hoc网络的机会路由转发策略—考虑后续路径的转发策略。主要思想是在报文每跳传输之后进行下一跳转发节点选取时,不仅考虑各个候选节点本身距离目的节点的距离,还要考虑经过此节点的转发,当前数据报文能否成功到达目的节点。仿真结果表明,对比于采用贪婪转发策略的机会路由协议,考虑后续路径的转发策略能够有效地减小无后续转发节点的现象,提高数据传送成功率和网络吞吐率,具有较好的可靠性。     

基于蚁群算法AODV协议的研究

Ad hoc网络是一种新型的多跳自组织网络,有着广泛的应用。通过对Ad hoc网络技术的分析,在Ad hoc网络中,针对AODV协议的路由表仅维护一条到指定的目的节点的路由,当源节点移动而造成某条路由失效时,源节点只能重新发起路由请求的问题,提出将蚁群算法融入AODV算法来解决以上问题。将蚁群的信息素的多少作为路径的选择标准,以一定概率选择次佳路径,解决了节点的拥塞和时延时问题。     

一种稳定的不相交多路径蚂蚁路由算法

提出一种稳定的不相交多路径蚂蚁路由算法(SDMAR). 基于稳定性模型和能量模型,该算法主要依靠节点能量和生命周期的联合参数进行概率转发,并提供了多条到目的节点的冗余路径. 这些路径基于路径信息分成不同等级,当最优路径断开时,它们即被使用. 模拟结果表明,与动态源路由算法和Ad hoc按需多路径距离矢量路由算法相比,SDMAR的数据包投递率约高出8%,路由负载约降低25%,能量消耗节约15%.     

蜂窝网络上的虫孔容错路由算法

蜂窝网络是新近提出的并行多处理机互连网络结构.针对该网络提出了一个无故障最短路径单播路由算法,然后基于该算法使用虚拟信道技术设计了一个凸形故障容错路由算法.这2个算法都是无死锁的,容错路由算法也只使用局部信息路由报文.     

DTN中基于转发概率的散发和等待路由

针对DTN中散发和等待路由中继节点的选择存在盲目性的问题,提出了一种基于转发概率的散发和等待路由协议R-SW.该协议采用"基于转发概率散发+控制拷贝数量"的原则,选择中继节点时进行转发概率的比较,只将报文转发给转发概率较大的中继节点;其次,转发报文数目根据转发概率动态确定,即转发概率高的节点获得较多的转发;另外,加入拥塞控制机制.使用NS2网络模拟软件对算法进行测试,结果表明:所提出的算法可以减少开销和时延,提高报文的投递率,适合在DTN中应用.     

卫星时变网络中基于连接计划的最短路径优化算法

在卫星时变拓扑网络中,针对Dijkstra最短路径算法不能时刻保证路径最优的问题,结合卫星节点运动规律的确定性,研究分析了卫星网络拓扑动态变化的周期性特征,提出了一种基于连接计划(contact plan,CP)的最短路径算法(CP-Dijkstra).在低轨(low earth orbit,LEO)卫星系统中,首先根据不同时刻星间链路的时变连接情况形成动态CP,然后根据CP是否发生改变对信息进行不同的处理:当节点检查到CP未改变,则根据之前计算的最短路径进行转发;反之,则根据当前最新的CP重新计算到达目的节点的最短路径,直至信息成功转发到目的节点,从而确保信息经过的一系列路径序列为最短路径.仿真结果表明,与卫星时变网络中常用的动态虚拟拓扑路由(dynamic virtual topology routing,DVTR)算法相比,CP-Dijkstra算法不仅能够较好地提升网络吞吐量,而且可以有效地降低网络平均时延和丢包率.     

双机热备让电力网络更可靠

在当前我国电力设施的组网应用中,用户对网络可靠性的要求越来越高,如何保证网络的不间断传输,成为急需解决的一个问题.为保证电力网络的不间断传输,需要特别加强对一些重要的业务入口或接入点的防护.传统设备存在业务中断风险 于是,业界推出了传统备份组网方案来避免此风险.该方案在接入点部署多台设备形成备份,通过VRRP或动态路由等机制进行链路切换,实现一台设备故障后流量自动切换到另一台正常工作的设备上.传统备份组网方案适用于接入点是路由器等转发设备的情况.因为经过设备的每个报文都是查找转发表进行转发,链路切换后,后续报文的转发不受影响.但是,当接入点是状态防火墙等设备时,由于状态防火墙是基于连接状态的,当用户发起会话时,状态防火墙只会对会话的首包进行检查,如果首包允许通过则会建立一个会话表项（表项里包括源IP、源端口、目的IP、目的端口等信息）,只有匹配该会话表项的后续报文（包括返回报文）才能够通过防火墙.如果链路切换后,后续报文找不到正确的表项,会导致当前业务中断.     

基于辐射扩散的机会网络社区构建算法

针对在计算分布式k社团成员间的介数中心性时需要获取所有最短路径问题,基于核心节点辐射量计算和扩散模型,提出了基于辐射扩散的机会网络社区构建算法.该算法主要利用节点之间的辐射关系来表示节点的介数中心性,并以这种辐射关系为基础建立以一确定节点为核心的辐射社区,由于节点可以定期接收到核心节点的辐射量,避免了节点间最短路径的计算过程.当消息转发进入目标节点的辐射社区后,即可沿着最优的方向转发至目标节点,从而获取较高的辐射社区内部消息转发效率.实验结果表明,当社区结构相对稳定时,在保证一定消息转发成功率情况下,可以取得低于Epidemic的消息转发延迟.     

一种分布式局部时延受限的多播路由算法

时延受限多播技术对网络中的实时业务非常重要。为保证受限多播树的服务质量，提出了一种利用局部信息的时延受限多播路由算法。算法要求源节点具有局部信息，即源节点到每个目的节点的时延最短路径信息。此外，其他节点要保存相邻节点和链路的信息。仿真实验结果表明，该算法要好于最短时延树的性能。     

能量感知多路径负载均衡路由算法

针对移动自组织网络的网络拥塞问题,基于能量感知技术并结合负载均衡和拥塞控制方法,提出了一种能量感知多路径负载均衡路由算法。该算法利用能量感知选择满足条件的节点作为路由节点,建立多条连接源节点和目的节点的有效路径;同时分析路径的跳数、节点缓冲区的占用情况,从有效路径中选出用于传输的最优路径;然后对最优路径上的节点和路径的负载情况进行建模分析,当节点能量、节点负载、路径负载到达设定的阀值,就将最优路径上的流量分流到其它路径。利用NS2仿真软件,在不同的场景下对该算法以及QMRB、SMORT进行仿真测试。仿真结果显示:提出的算法与其它路由算法相比将网络性能提升了近20%,起到了均衡负载的作用,能有效地解决网络拥塞问题。     

一种车辆网络场景下的机会式路由

文中在分析车辆移动的规律性和车辆在路网中非均匀分布特点的基础上,提出了车辆网络场景下的机会式路由VNS-OR.通过路段延时估计,为消息在源位置至目的位置确定最短延时传输路径.按该路径传输时,在节点密集分布路段采用多跳转发,在节点稀疏分布路段采用携带转发的路由策略.实验表明,VNS-OR路由可以满足车辆网络场景下时延容忍数据的传输需要.     

无线传感器网络中拥塞避免的转换路由协议

针对无线传感器网络路由的不稳定性,提出了一种新的拥塞避免转换路由协议.此协议能够及时有效地检测出潜在的拥塞;将发生拥塞地区的报文通过转换路由树转移到其他拥塞和延时更小的最佳路由;对于无法转发的报文,协议提出一种基于优先级的拥塞报文暂存机制,从而有效地减少拥塞报文的丢失.此外,还综合考虑了通过统计获得的节点队列负载容量,提出了一个新的路由准则"拥塞度"来度量网络节点传输的拥塞控制状态.仿真结果表明,提出的路由算法能够提供较好的网络流传输公平性及负载均衡性能.     

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.     

一种基于转交效用的多副本机会网络路由协议

为了提高机会网络的传输效率,该文在分析现有“存储-携带-转发”传输模型的的基础上,提出一种基于转交效用的多副本传输方法.该方法根据节点历史相遇的时间和空间信息计算节点的递交概率预测值,并将其应用到散发策略和转发递交策略中,使节点在选择下一跳节点时能够预先判断其到达目的节点的效率,从而选择一条最优路径,提高了副本投递的能力.仿真结果表明,该路由算法具有较高的报文成功递交率、较低的平均网络延时,以及较低的网络开销,适合于通信不稳定的机会网络.     

基于扇形区域的无线传感器网络位置隐私保护

传统的无线传感器网络位置隐私保护算法没有很好地实现安全性与网络能耗之间的均衡.为了解决这个问题,提出了一种基于扇形区域的随机中继节点路由算法,通过调整扇形区域的大小来控制路由路径的范围,并采用随机选取扇形子区域作为下一跳路由节点可选区域的机制来实现源节点的位置隐私保护.仿真实验结果表明,与幻影路由等其他路由算法相比,所提的路由算法可以在不影响数据投递率的前提下,有效地保护源节点的位置隐私,网络能耗较少.同时,该算法具有较好的灵活性,用户可根据实际需求设置高安全性或低能耗模式.