Energy Efficient Social Routing Framework for Mobile Social Sensing Networks

Mobile social sensing network is one kind of emerging networks in which sensing tasks are performed by mobile users and sensing data are shared and collected by leveraging the intermittent inter-contacts among mobile users. Traditional ad hoc routing protocols are inapplicable or perform poorly for data collection or data sharing in such mobile social networks because nodes are seldom fully connected. In recent years, many routing protocols(especially social-based routing) are proposed to improve the delivery ratio in mobile social networks, but most of them do not consider the load of nodes thus may lead to unbalanced energy consumption among nodes. In this paper, we propose a simple Energy Efficient framework for Social-based Routing(EE-SR) in mobile social sensing networks to balance the load of nodes while maintaining the delivery ratio within an acceptable range by limiting the chances of forwarding in traditional social-based routing. Furthermore, we also propose an improved version of EE-SR to dynamically adjust the controlling parameter. Simulation results on real-life mobile traces demonstrate the efficiency of our proposed framework.     

一种新的应用于Ad Hoc网络的能量感知路由协议

无线移动AdHoc网络由于其节点能量受限,因此基于能量保护的路由协议在AdHoc网络中显得极为重要。在DSR的基础上提出了一种新的基于能量保护的路由协议SDDRP(Source Destina tionDeterminedDelayRoutingProtocol),它对上层的数据类型不敏感,也不需要任何集中的网络控制信息。仿真结果表明,SDDRP能够有效的均衡各个节点的能量耗损,显著的提高整个网络的生存时间和总吞吐量。     

基于节点信任度和博弈论的Ad hoc 网络路由算法

节点能耗和路径可靠性是移动自组织网络路由需要考虑的关键因素。为了提高能量利用率以及实现网络收益的最大化,在节点理性、自私的前提下,运用博弈论方法建立了转发节点选择的重复博弈模型,设计了节点信任度评价函数,并采用惩戒机制来威慑自私节点,迫使其自愿采取协同合作的策略。仿真结果表明,提出的路由算法能够均衡网络的能量消耗,提高分组投递率,延长网络的生存时间。     

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.     

基于NS的Ad hoc网络路由协议性能仿真

Ad hoc无线网络是一组无线移动主机组成的一个没有任何基础设施或集中管理设备的临时网络。文中介绍了Ad hoc无线网络的路由协议,并利用网络仿真软件NS,对两种典型的路由协议AODV(Ad hoc on Demand Distance Vector Routing,Ad hoc网络的距离矢量路由算法)和DSR(Dynamic Source Routing,动态源路由协议)进行了仿真实验,并给出了结果。     

无线移动Ad Hoc网络的路由技术研究

无线移动Ad Hoc网络(MANET)作为可移动分布式多跳无线网络，没有预先确定的网络拓扑或网络基础设施以及集中控制。为了在如此的网络中促进通信，路由技术主要用于在节点之间发现路径。AdHoc网络路由协议的主要目的是在网络拓扑的动态变化下任意两个节点之间建立一个使得通信总费用和带宽耗费最少的正确和有效的通信路径。本文论述无线Ad Hoc网络的特性、问题和技术，并通过不同的标准对存在的一些路由协议进行分类和比较。     

移动自组织网络中一种能量有效的跨层协议

提出了一种移动自组织网络中能量有效的跨层协议,将网络层的能量感知路由协议与MAC层的功率控制协议相结合,以提高节点的能量利用效率.在路由协议中根据节点剩余能量决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多的节点能够更快地接入路由,以使网络中的能量消耗更公平.在MAC层中实现功率控制,减少节点的实际能量消耗.仿真结果表明,在移动自组织网络中,该能量有效的跨层协议不但能延长网络的生存时间,减少端到端延迟,而且可以提高网络吞吐率.     

Context-Aware Adaptive Routing for Opportunistic Network

Opportunistic networking-forwarding messages in a disconnected mobile ad hoc network via any encountered nodes offers a new mechanism for exploiting the mobile devices that many users already carry. However, forwarding messages in such a network is trapped by many particular challenges, and some protocols have contributed to solve them partly. In this paper, we propose a Context-Aware Adaptive opportunistic Routing algorithm(CAAR). The algorithm firstly predicts the approximate location and orientation of the destination node by using its movement key positions and historical communication records, and then calculates the best neighbor for the next hop by using location and velocity of neighbors. In the unpredictable cases, forwarding messages will be delivered to the more capable forwarding nodes or wait for another transmission while the capable node does not exist in the neighborhood. The proposed algorithm takes the movement pattern into consideration and can adapt different network topologies and movements. The experiment results show that the proposed routing algorithm outperforms the epidemic forwarding(EF) and the prophet forwarding(PF) in packet delivery ratio while ensuring low bandwidth overhead.     

基于车载自组织网络的数据和能量协同路由算法

针对车载自组织网络中路边单元具有较高碳足迹和部署成本的问题, 提出一种车载自组织网络中数据与能量协同的路由算法, 通过路边单元间的能量合作及路边单元与下行车辆能量传输的方法, 实现网络生命周期最大化. 其中路边单元节点可从自然界和车辆中收集能量, 并通过能量协作将路边单元节点获得的部分能量传输给邻居路边单元节点. 通过分析数据速率、 传输功率和能量传输, 解决了能量和数据路由中最大网络生命周期的问题, 确定了能量和数据路由联合优化策略的必要条件, 并基于分布式Lagrange-Newton迭 代算法更新数据流、 能量流和功率控制, 使算法能更快地收敛到最优操作点. 实验结果表明, 在车载自组织网络中的能量合作框架可有效改善网络生命周期.     

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.     

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.     

离散萤火虫算法在车载网的应用

车载自组织网(Vehicular ad hoc network,VANET)是移动自组织网络之一,具有节点变动迅速、拓扑结构灵活、通信能力要求较高的特点。为提高车载自组织网络的可靠性,实现数据的安全共享和快速交互,将离散萤火虫(DFA)算法应用求解车载网络中具有服务质量约束的多播路由问题。根据VANET的路由特点,将该问题转化为延迟成本最小化约束优化问题,并将车载网络路径时延转化为萤火虫的荧光素值,然后将该算法用4个实例进行测试,并与Dijkstra最短路径算法、粒子群优化算法进行比较。研究结果表明:离散萤火虫算法性能更佳,可有效解决VANET中Steiner minimum tree(SMT)问题,成功取得最优路径。该算法在一定程度上稳定了网络拓扑结构,能够实时更新节点信息。     

基于节点分簇的延迟容忍网络路由策略

延迟容忍网络中路由策略的效率受节点移动特性的影响,为了能够利用节点移动特性制定更加高效的路由策略,提出了基于节点分簇(clustering)的延迟容忍网络路由策略.根据节点接触概率提出了节点分布式分簇算法,将移动特性相似的节点组成簇,并且选择簇内的网关节点;制定了基于节点分簇的消息转发策略.仿真结果表明,相比已有的延迟容忍网络路由策略,所提路由策略能让延迟容忍网络具有更高的消息投递率,更低的平均投递时延以及更低的网络开销比率.因此,利用节点移动特性制定的节点分簇路由策略能够提高延迟容忍网络的性能.     

基于车载自组织网络的数据和能量协同路由算法

针对车载自组织网络中路边单元具有较高碳足迹和部署成本的问题, 提出一种车载自组织网络中数据与能量协同的路由算法, 通过路边单元间的能量合作及路边单元与下行车辆能量传输的方法, 实现网络生命周期最大化. 其中路边单元节点可从自然界和车辆中收集能量, 并通过能量协作将路边单元节点获得的部分能量传输给邻居路边单元节点. 通过分析数据速率、 传输功率和能量传输, 解决了能量和数据路由中最大网络生命周期的问题, 确定了能量和数据路由联合优化策略的必要条件, 并基于分布式Lagrange-Newton迭 代算法更新数据流、 能量流和功率控制, 使算法能更快地收敛到最优操作点. 实验结果表明, 在车载自组织网络中的能量合作框架可有效改善网络生命周期.     

基于人工免疫的MANET不端行为检测模型

针对层次ad hoc网络的结构特点和安全需求,提出了一种基于人工免疫的不端行为检测系统模型。该模型将不端行为检测数据集分为簇内节点数据集和簇首节点数据集,对其分别进行二进制编码和数值编码。使用分层的抗原(不端行为)动态检测算法,通过簇内节点检测器行为匹配和簇首节点协作验证判断节点的不端行为。仿真实验表明,当网络中不端节点比率在0～40%范围内动态变化时,该模型检测率高于87.6%,误报率低于1.01%,说明模型的整体性能优于DSR-Probe算法。     

MANET信任路由机制的研究

MANET网络的路由行为表现为若干移动节点间的动态协作,由于无法解决节点的恶意行为问题的传统路由协议不能有效解决传输路径的可靠发现与选择,在对节点路由行为逻辑进行分析的基础上,建立节点的转发概率模型,将节点转发行为转化为对节点路由的信任度量与动态评估问题,以实现端到端路由信任量化与预测。仿真实验结果表明,所提出的信任路由选择算法,可以有效地刻画传输路径的信任特性,实现信任路由选择策略。     

Adhoc网络及其路由性能研究

Adhoc是一组无线移动主机组成的一个无需基础设施或集中管理设备的临时网络。网络拓扑易变、带宽、能源有限是其主要特点。主要介绍Adhoc网络及其组网关键技术——路由协议，并对现在的具有代表性的协议性能进行了比较分析，有助于从事Adhoc网络的工作者综合各种路由的优点解决Adhoc网络中存在的问题。     

移动ad hoc网络可信路由发现算法

综述了移动adhoc网络环境下已有路由协议的研究现状,针对移动adhoc网络特点和已有协议在安全方面存在的缺陷,提出了一种新的可信路由发现算法,并将该算法加入到被IETF认可的DSR路由协议中得到实现,经NS2网络仿真工具仿真实验,证明该算法是行之有效的·使用信任度表示某个节点可以作为路由的下一跳的可能性,给出了信任度计算方法·决策者对一个证据的信任程度不仅与第三方对证据的建议有关,并且更重要的是与决策者本身的直接经验有关·对信任模型进行了形式化描述,该信任模型主要解决了没有认证中心的陌生者的信任管理问题,通讯节点可以提供不完整、不确定的信任证据,弥补了现有安全协议的缺陷·     

自组网络的分簇算法

当自组网络（ad hoc）的规模增大时，控制分组在网络中的传输急剧增多，这大大降低了路由和转发的性能．分簇是提高ad hoc网络可扩展性的重要手段．针对已有分簇算法的缺陷以及静态和动态ad hoc网络的特性，分别提出了新的静态分簇算法SACA和动态分簇算法DACA．其中SACA算法将分簇数量减小到已有算法的大约一半，但不增加簇成员数量，提高了分簇效率，减少了分簇时间；DACA算法将簇间的公共节点数目大大降低，从而有效降低了分簇结构的维护开销，提高了网络运行的效率、路由和转发性能．     

基于跨层设计的MANET拥塞控制路由算法

移动无线自组网(MANET,Mobile Ad Hoc Network)是由无线移动节点所组成的具有任意和临时性网络拓扑的动态自组织网络系统,每个节点都可以作为主机和路由器使用。由于移动自组网的独特组织形式,固定网络和有中心无线网络的很多协议无法直接被它采用,因而需要设计专门适用于移动自组网的协议。其中,路由协议是自组网设计并研究的主要技术难点之一。对MANET中的经典AODV路由算法进行了改进,通过节点MAC层信息感知,表征出链路拥塞状态,同时将MAC层信息跨层共享,提出时延跳数积作为网络层路由判断和选择的依据,改善移动自组网传统路由协议遇到的拥塞问题,优化路由工作和网络性能。