一种改进的VANET地理位置路由协议

车载自组织网络(Vehicular ad hoc networks)技术发展迅速,但由于其特殊的节点类型和信道特性,采用传统Ad Hoc网络路由协议无法取得满意的性能。实现高速可靠的数据传输速率,需要研究新的路由算法。基于贪婪算法的地理位置辅助路由是目前VANET路由的主流思路。本文主要研究基于地理位置的路由协议,对GPSR(Greedy Perimeter Stateless Routing)协议进行改进,引入了向量的概念,改进GPSR路由协议的贪婪转发模式,即在选择下一跳节点时不仅要考虑到目的节点的距离而且还要考虑城市环境中的十字路口节点,并增加了预测模式来预测在十字路口车辆的移动来提高路由协议的效率。     

基于地理位置预测的ETT判据路由协议

提出了基于节点位置预测的路由算法AODV-LP-ETT.该算法通过计算出在通信范围内的节点间链路的ETX值和带宽值进行路由选择,采用灰色预测模型预测节点下一时刻的地理位置,通过判断节点间的距离是否处于彼此的通信范围之内来决定是否使用ETT路由判据.QualNet仿真结果表明,与AODV路由协议相比AODV-LP-ETT路由协议提高了网络吞吐量,提高了分组投递率,降低了平均端到端延时及平均抖动,改善了网络整体性能.     

地理位置路由中基于信任的安全模型

针对无线传感器网络中地理位置路由易于受到的虚假路由信息、选择性转发、女巫等多重安全威胁,提出一种基于信任的多重攻击防御安全模型.考虑传感器节点资源受限的特性,通过一定时间内数据报的确认信息代替耗能的监听机制,使用Dirichlet分布函数计算路径上邻居节点的可靠性,并结合地理位置路由中的代价作出路由选择.同时,初始信任被动态决定,按照信任值划分服务等级以限制恶意节点的请求.仿真结果及分析表明,在多重攻击下该模型比已有模型在成功转发率、网络生命周期方面有较大的提高.     

无线传感器网络地理位置路由度量方法

为了解决在非理想链路上采用传统贪婪度量的地理位置路由协议引发数据包投递率下降的问题,设计并实现了一种基于链路质量的地理位置路由度量方法(SRAB).通过周期性监听邻居节点发送的数据包,依据其中的链路层序列号估算出相应的链路质量,得到数据包在该链路上传输时所花费的代价.根据节点的地理位置信息,分别计算出当前节点和邻居节点与目的节点间的欧式距离,进一步得到邻居节点将数据包向目的节点推进的程度.在采用blacklist机制将链路质量小于规定阈值的邻居节点过滤后,SRAB将单位代价下向目的节点推进程度最大的邻居节点选为下一跳节点.测试结果表明,与非理想链路上的传统贪婪度量法相比,SRAB的成功投递率提高了22%,传输能耗减少了12%.     

混合式beaconless基于地理位置的路由协议

以减小延迟和冲突为切入点,提出了一种混合式beaconless基于地理位置路由协议(HBGR).HBGR的目标是在减少时延敏感数据报文的端到端时延的同时确保对普通数据报文的影响尽可能小.HBGR通过混合式RTS/CTS握手机制为不同类型的数据提供不同的传输服务,在信道争用过程中为普通数据和时延敏感数据分配不同的争用窗口.与此同时,还提出一种基于距离转发区域划分的方案来优化转发者(下一跳节点)选择.仿真结果表明:在不同的网络拥塞度下,无论是静止场景还是移动场景,与GF,OGF和AODV相比,HBGR在报文可达率、端到端时延以及能量消耗方面都表现良好.     

基于拥塞控制的无线多媒体传感网地理位置路由协议

无线多媒体传感网络(wireless multimedia sensor network,WMSN)是一个能量受限的网络,能量问题直接影响到网络的生命期.如果知道目的节点的地理位置信息,路由请求(routing requests,RREQs)就可以减小包的转发范围,减少不必要的能量消耗.地理位置路由(location aided routing,LAR)基于该思想被提出.在LAR协议的基础上,利用媒体访问控制层(media access control,MAC)的拥塞信息,提出基于拥塞控制的LAR路由协议——ILAR(improved LAR).仿真结果表明,ILAR具有路由开销少、吞吐量大和包时延小的特点,适合作为WMSN的路由协议.     

一种改进的基于地理位置的无线Mesh网络路由协议

提出了一种基于地理位置的干扰感知路由协议IAPR(Interference Aware Progress Routing),该算法通过感知无线信道的干扰特征对贪婪转发和空洞绕行过程进行改进。在贪婪转发模式下,通过权衡转发距离与链路质量以及信道接入难度实现对下一跳节点的选择,使得分组在保证转发距离的基础上选择更有利于传输的链路;当分组到达了局部最小点时,启用基于竞争的机会式转发。在竞争因素中加入了分组由空洞绕行模式回到贪婪转发模式可能性的因素,在空洞边缘处帮助分组转回到贪婪模式的邻居节点将在竞争中获得最高的优先级,继而获得首先转发的机会。NS2仿真实验结果表明,IAPR路由算法能够更好的实现分组转发,提高分组的传输效率。     

WSN中可容定位误差的地理位置路由算法优化研究

在无线传感器网络(WSNs)中,地理位置路由是借助节点获得的地理位置信息进行的路由发现与数据转发工作.然而在现实定位情景中,存在测量准确度和位置误差等不可避免的因素,导致数据包投递率(PDR)和能源效率降低.本文提出一种优化的可容错的地理路由的新方法,称为条件的均方误差比(CMSER)路由,当节点位置定位有误时,有效地利用现有的网络信息寻找一个新的传递路径,下一跳的选择是基于距离目的节点的最大距离和与测量相关的邻坐标的最小估计误差,从而降低了算法复杂度.仿真结果表明,CMSER在吞吐量方面高于其他类似算法,同时也减少了为了缩短路由路径而丢包时所造成的能量耗费.     

一种基于地理位置的无线传感器网络服务质量路由算法

基于传感器节点的地理位置信息与网络传输路径的能耗模型分析,提出一种无线传感器网络服务质量(QoS)路由算法.将多跳传输路径中的转发节点序列控制在以源节点与汇聚节点连线的一定区域内,尽量拟合源节点与汇聚节点连线传输,有效控制了传输路径.并对QoS路由算法提出改进,转发节点根据当前实时QoS约束动态地调整传输区域的大小以及优化下一跳选择机制,使传输路径最大程度拟合源节点和汇聚节点之间的连线,达到路径传输能耗最优.仿真实验表明,该QoS路由算法在满足网络QoS约束的同时,节省了网络的能耗,延长了网络生存时间.     

传感器网络基于邻居信息量化的能量平衡路由

针对地理位置路由中数据包的平均传输能耗随时间推移急剧增加的问题,设计并实现了一种基于两跳邻居信息量化的能量平衡路由协议(TNEB).节点通过Hello报文获得两跳范围内的邻居节点信息,TNEB根据两跳邻居信息确定一个贪婪转发候选节点集合.依据邻居节点的数据流拥塞度和能量平衡度,从候选节点集合中选择最佳的邻居节点完成数据包的转发.测试结果表明,在平均邻居节点数为15的网络拓扑上,TNEB算法的平均能耗比Greedy-2和GPSR算法分别降低了26.7％和48.8％,端到端延迟分别减少了19.9％和31.8％.     

Ad Hoc网络组播路由协议的设计与仿真

针对现存的多种AdHoc组播路由协议的有效性差、控制开销大等问题，设计并实现了一种基于动态广播环的组播路由协议(DRMR)，确定了DRMR协议的实现框架，定义了各功能模块．在该协议中，组播路由建立和维护各个组成员广播环所构成的连通环图，当组成员广播环离开连通环图时，采用逐步扩大广播环的半径来恢复其连通性．仿真结果表明，DRMR协议具有较高的数据分组递交率和较低的路由维护开销，它的总体控制开销比基于需求的多播路由协议要节省18％以上，能满足AdHoc网络对组播应用的要求．     

多种路由算法在车载Ad Hoc网络中的性能研究

车载自组织网络作为一种特殊的移动自组织网络,其路由算法的研究面临诸多挑战.现有的路由协议大多利用网络仿真软件进行仿真,而典型的仿真软件并不支持真实城市环境下的节点移动模型.利用MOVE构建真实城市模拟环境,导出网络仿真工具NS2支持的脚本,扩充网络仿真软件的节点移动模型.基于几种真实城市模拟环境,实现GPSR协议并利用NS2模拟仿真典型路由协议AODV,DSDV,GPSR.重点比较了不同包大小、车辆密度情况下,不同协议的包送达率、平均端到端延时、第一次收包时间等性能.结果表明,车辆密度对性能影响不大,GPSR协议更适合真实城市模拟环境.     

无线自组网应用及模拟

通过对无线自组网的定义,列出无线自组网的特点及适用条件.以具体应用场景为例,使用两种不同类型的三个常用的路由协议对无线自组网的性能指标进行仿真分析,结果证明反应式路由对节点移动性具有更好的综合性能.     

A partially non-cryptographic security routing protocol in mobile ad hoc networks

In this paper, we propose a partially non-cryptographic security routing protocol （PNCSR） that protects both routing and data forwarding operations through the same reactive approach. PNCSR only apply public-key cryptographic system in managing token, but it doesn＇t utilize any cryptographic primitives on the routing messages. In PNCSR, each node is fair. Local neighboring nodes collaboratively monitor each other and sustain each other. It also uses a novel credit strategy which additively increases the token lifetime each time a node renews its token. We also analyze the storage, computation, and communication overhead of PNCSR, and provide a simple yet meaningful overhead comparison. Finally, the simulation results show the effectiveness of PNCSR in various situations.     

一种节点低能量避免的AODV改进协议

文章针对ad hoc网络能量受限的特点,在分析经典AODV路由协议的基础上,提出了一种节点低能量避免路由协议——LAAODV。该协议根据节点剩余电池能量自适应地选择路由,避免低能量节点过度参与数据转发,利用NS2仿真工具对LAAODV和AODV的能耗性能进行了对比。仿真结果表明,LAAODV在节点平均移动速度、节点数目及节点停留时间3个不同场景参数下的网络能耗均有一定降低,较好地平衡了节点的能量和负载,延长了网络寿命。     

基于交叉层设计的能量负载平衡自组网路由技术

针对已有无线自组网能量平衡路由研究缺少对无线链路信道状态考虑的问题,提出了绕过繁忙区域的能量负载平衡路由技术,采用交叉层设计方法,将M AC层提取的物理信道繁忙程度与节点剩余能量、路径跳数相结合,形成路由度量,并基于改进AODV(ad hoc on dem and d istancevector)路由协议基础上实现路由策略。通过N S-2环境中仿真实验,该技术比传统AODV协议对成功递交分组数、分组成功递交率提高10%的同时,很好地控制了分组延迟的增加,在网络负载增加时甚至更低。     

一种基于节点运动范围自感知的路由方法

针对传统的路由协议不能适应移动网络中由于节点稀疏分布、频繁断开或周期性移动造成的节点间歇性连接的情况,文中在网络状态未知的情况下,提出了基于节点运动范围自感知的路由协议MSAR．它不需要地理位置定位等硬件的支持,利用节点历史相遇信息来分析节点的运动范围,选择运动范围重叠较小的节点来转发消息．仿真实验结果表明,MSAR路由协议能够保证较高的消息交付比率和相对较低的平均延时,并能够大量减少消息在网络中的分发数量,减小网络开销．     

A Secure and Pragmatic Routing Protocol for Mobile Ad hoc Networks

An ad hoc network is a group of wireless mobile computers （or nodes）, in which individual nodes cooperate by forwarding packets for each other to allow nodes to communicate beyond direct wireless transmission range. Because of node mobility and power limitations, the network topology changes frequently. Routing protocol plays an important role in the ad hoc network. A recent trend in ad hoc network routing is the reactive on-demand philosophy where routes are established only when required. As an optimization for the current Dynamic Source Routing Protocol, a secure and pragmatic routes selection scheme based on Reputation Systems was proposed. We design the Secure and Pragmatic Routing protocol and implement simulation models using GloMoSim. Simulation results show that the Secure and Pragmatic Routing protocol provides better experimental results on packet delivery ratio, power consumption and system throughput than Dynamic Source Routing Protocol.     

An improved spatially aware routing algorithm for mobile ad hoc network in inter-vehicle communication

A new algorithm called spatially aware routing algorithm with enhanced learning (SAREL) is proposed to guarantee the rationality of route selecting in inter-vehicle communication scenario. Firstly, the traffic model is discussed and set up by using Poisson distribution. Then we analyze the process of traffic evaluation with enhanced learning, and exploit movement estimation to assist state memorization. The improvement of algorithm is provided at last compared with our previous work. Simulation results show that SAREL algorithm could achieve better performance in packet delivery ratio, especially when network connection ratio is average.     

无线自组织网络基于洪泛控制的动态路由协议FCDR

针对无线自组织网络现有按需路由协议在路由维护时需要采用全网洪泛广播路由请求消息而导致大量额外开销的缺点,提出了一种无线自组织网络基于洪泛控制的动态路由协议FCDR.FCDR的主要思想是控制洪泛机制的使用范围,减少路由的维护开销,并使失效路由得到快速恢复.文中描述了FCDR协议的实现过程并对路由维护时消息传递的有效性进行了分析.分析表明：通过广播路由请求消息建立路由的情况下,消息传递的有效性将随着源结点和目的结点之间路径长度的增加而急剧下降,相比之下,FCDR具有更好的有效性且其优势随着源结点和目的结点之间路径长度增加而更为显著.