多跳无线网络中能耗优化和QoS约束的射频接口调度

为实现多射频多信道多跳无线网络的节能并保证网络服务质量,提出了一种射频接口节能调度方法,通过合理调度射频接口的活跃/休眠状态,在保证用户带宽需求的前提下,节约网络能耗并兼顾网络延迟的降低.首先,证明射频接口节能调度问题为NP-hard问题,并利用整数线性规划(ILP)对问题进行形式化描述,以最小化网络总能耗为优化目标,满足链路存在、路由、带宽需求、路径跳数等约束.然后,提出了一种高效的启发式算法,以迭代方式选择流并确定其路由路径,同时调度相应路径上的射频接口至活跃状态.在每次迭代过程中,以最小化网络能耗的增量为策略,进行流的选择.实验结果表明,所提出的启发式算法在节能效果方面与ILP方法接近,并在运行效率上具有显著优势,能够适用于大规模的多跳无线网络.     

无线mesh骨干网络的路由与调度联合优化算法

在基于TDMA的无线mesh骨干网络中,考虑路由和调度的联合优化问题,最大化系统频谱利用率.综合考虑了节点业务、路径平均容量以及干扰等因素,提出了一种新型路由策略.对于汇聚网关的业务模式,提出了一种基于网关瓶颈极大团相关性的链路调度策略.考虑路由算法和调度算法的联合优化,设计了链路调度模块和路由模块的信息交互策略.仿真结果表明,该联合算法对于各种节点业务分布和各种干扰环境,均可很好地提高系统频谱利用率,在保证一定通信速率的情况下,节省了能量,实现绿色环保通信.     

移动ad hoc网络安全按需路由协议

Ad hoc网络按需路由协议的安全问题是近年来的研究热点.本文在分析了ad hoc网络按需路由协议遭受攻击的特点的基础上,结合典型的安全按需路由协议,对采用不同的路由算法的按需路由协议特点进行了探讨,得出了不同的安全对策,同时给出了一个通用的安全Ad hoc网络按需协议设计准则.     

基于代数连通度的软件定义网络节能算法

软件定义网络(software defined network, SDN)在快速发展中面临许多新挑战,其中能耗问题尤为突出.学者们提出了许多节能方案,但目前已有的方案存在依赖传统网络背景,需要实时流量数据,不易部署,连通稳定性兼顾不全等问题.因此,提出一种基于代数连通度的软件定义网络节能算法(energy saving for sdn based on algebraic connectivity, ESSDNAC).该算法通过代数连通度变化量计算网络拓扑中各链路的关键度Lc_i,并按Lc_i值越小越优先的顺序选择相应的链路进入可休眠队列.最后在保障网络连通稳定性的前提下实现节能,算法仅需网络拓扑参数,无需网络实时流量数据.通过实验结果表明,ESSDNAC算法无需复杂的计算代价,即可在Abilene网络源线卡环境中均值为33.1%的节能率,且节能后网络连通性得到保证,为SDN部署绿色节能网络提供一种新的方案.     

一种结合休眠机制的改进Epidemic机会网络节能路由算法

机会网络是一种节点运动性较强的无线传感器网络,网络拓扑的动态变化导致节点之间的通信路径经常断裂,因此传统的路由机制并不适用.在分析机会网络的经典路由Epidemic的基础上,以降低节点能耗为目标,结合休眠机制对Epidemic进行了优化改进,提出了一种全新的机会网络路由算法(Energy-saving Opportunistic Networks Routing based on Sleeping Mechanism and Epidemic Routing,ERSE).该算法在判决节点进入休眠的问题上,做了三次判断.第一次是为了让节点不错过当前可能的通信机会,当有一段时间没有遇到其他节点时,才进入休眠判决过程;第二次是为了防止让转发任务较重的节点过早陷入死亡状态,让低于能量阈值的节点进入强制休眠状态;第三次则是根据节点以往的运动规律预测未来可能出现的场景,并对休眠时间做了一个极端的假设,保证节点尽量不错过大部分的通信机会.仿真结果表明,与经典的机会网络路由算法相比,ERSE算法在保证了网络性能基本不下降的同时,大幅度降低了节点的能耗.     

节能型无线传感器网络在森林环境监测中的应用

根据森林环境监测数据变化率相对较慢、数据冗余度较高,监测期间突发事件(如降雨、火灾)又有快速突变等特点,结合无线传感器网络在森林环境监测中的试验,从系统架设、传感器采样周期、基于系统休眠的自适应网络路由算法等方面分析了长期有效采集环境数据的系统结构,实时捕捉环境因子变化的方法;研究了网络节能、延长系统生命周期的方法;提出了采用变周期自适应采样法解决长期休眠丢失有效信息的方法,设计出一种结合系统休眠和分簇算法的自适应动态路由(SDRP)。系统实测结果表明,与常规森林资源与环境监测技术相比,节能型无线传感器网络不仅在时间和空间上提高了环境数据采集深度,同时提升了系统对环境因子变化的响应速度。此外,采用结合系统休眠的变周期采样技术以及针对系统节能的自适应动态路由都可有效降低系统能耗,维持系统工作的稳定性与数据的可靠性,适合森林环境监测。     

节能型无线传感器网络在森林环境监测中的应用

根据森林环境监测数据变化率相对较慢、数据冗余度较高,监测期间突发事件(如降雨、火灾)又有快速突变等特点,结合无线传感器网络在森林环境监测中的试验,从系统架设、传感器采样周期、基于系统休眠的自适应网络路由算法等方面分析了长期有效采集环境数据的系统结构,实时捕捉环境因子变化的方法;研究了网络节能、延长系统生命周期的方法;提出了采用变周期自适应采样法解决长期休眠丢失有效信息的方法,设计出一种结合系统休眠和分簇算法的自适应动态路由(SDRP)。系统实测结果表明,与常规森林资源与环境监测技术相比,节能型无线传感器网络不仅在时间和空间上提高了环境数据采集深度,同时提升了系统对环境因子变化的响应速度。此外,采用结合系统休眠的变周期采样技术以及针对系统节能的自适应动态路由都可有效降低系统能耗,维持系统工作的稳定性与数据的可靠性,适合森林环境监测。     

一种基于蚁群优化的无线传感器网络路由算法

提出了一种基于蚁群优化的无线传感器网络路由算法.根据无线传感器网络路由策略和蚁群优化的特点,构造了人工蚂蚁,设计了基于蚁群优化的路由算法框架,对算法收敛性进行了理论分析,并在NS仿真平台下进行了实验验证.结果表明,与SPIN,DD,HREEMR,SAR和GEAR路由算法相比,作者算法具有较好的节能性和全局寻优能力.     

基于多信息素蚁群优化的WSN节能路由方案

针对当前无线传感器网络节能路由算法中出现的计算效率低和节能效果不佳等问题,本文提出一种基于多信息素蚁群优化的节能路由方案.该方案通过综合考虑节点剩余能量、相邻节点数和节点间距离等因素,在节点能量利用率较低的情况下,利用多信息素蚁群优化算法寻找传感器节点到基站的最佳路由,以经济的能耗将传感数据传输到基站.实验结果表明:与其他对比算法相比,本文提出的算法具有明显优势,能够有效实现节能路由开销,提高网络寿命的目标.     

基于ACO的LEO卫星网络路由研究

为了解决低轨卫星网络动态拓扑路由问题,通过更改蚁群优化(Ant Colony Optimization,ACO)算法结构以及信息素更新策略进行调整,提出一种适合LEO卫星网络的具有多QoS约束条件的ACO路由算法.这种路由算法能够根据LEO卫星网络中业务流量分布的变化对网络最优路径做出调整、均衡网络负载、避免拥塞,实现多种QoS指标的联合最优.仿真结果表明:在网络接近满负荷的情况下,路由算法在保证业务QoS需求的同时,使网络资源得到了充分利用.     

交通信息自感知的VANETs路由算法

针对车辆自组织网VANETs拓扑结构的高动态性、节点的高速移动,提出了基于交通信息感知的路由TARP(trafficaware routing protocol)算法。在TARP中,设计了收集实时交通信息的方案,包括节点密度、网络流量信息通过信息,评估每条路段的权值。通过权值选择路由,以维护路由的稳定性和健壮性选取,从而减少网络开销。仿真结果表明,与传统的地理位置路由协议相比,在数据传输率、网络吞吐量性能有均较大的提高。     

自管理机密网络的分布式匿名路由协议

针对数据传输时所需通信分析暴露通信者身份及相互关系的问题,采用混淆网络和洋葱路由来掩饰其真实通信,通过建立匿名路径来防止通信中的流分析,但所有路由器需要通过交换路由信息了解整个网络的拓扑结构.提出一种分布式匿名路由协议.该协议不需要任何节点收集和存储网络拓扑信息.模拟结果表明该协议具有较好的可扩展性.     

一种基于深度强化学习的SDN路由算法

为解决软件定义网络(SDN)中的流量工程(TE)问题,提出了一种深度强化学习路由(DRL-Routing)算法.该算法使用较全面的网络信息来表示状态,并使用一对多的网络配置来进行路由选择,奖励函数可以调整往返路径的网络吞吐量.仿真结果表明,DRL-Routing可以获得更高的奖励,并且经过适当的训练后,能使各交换机之间获得更优的路由策略,从而增大了网络吞吐量,降低了网络延迟和数据丢包率.     

基于VRNET的卫星路由算法研究与仿真

分析了目前已有卫星路由算法,讨论了其中具有代表性的多层卫星网络路由算法MLSR,在此基础上提出并设计了一种适合LEO&MEO&GE0多层卫星网络的路由算法DTMLSR,该算法充分利用了卫星通信网络的规律性和可预知性,利用地面网关来传输部分链路信息,有效地减少了路由计算开销,缩短建路时间.另外通过增加卫星网络流量监测及接入卫星的选取机制,平衡了网络流量分布,降低了网络的丢包率,并在一定程度上减少了通信业务的端到端时延.     

A mesh based routing protocol in vehicular ad hoc networks

This paper studies a routing protocol used in the application of collecting real-time traffic information using mobile vehicles to monitor traffic status. The biggest challenge of vehicular ad hoc network routing protocol lies in the mismatch between the direction of moving vehicles and routed data. In order to deal with this mismatch, a mesh based routing protocol with a two-tier network architecture is proposed. By using mesh nodes deployed at intersections, data can be routed through an optimized path which can improve the delivery ratio and reduce the consumption of network resources. The simulation uses the mobility model processed from the GPS data of taxis running in Shanghai urban areas. The result shows that the proposed protocol outperforms the existing flooding protocol.     

车联网中一种面向路侧单元的自组网路由协议

提出一种面向路侧单元的自组网路由协议．该协议采用树形拓扑结构,路网分为若干交通控制子区,各子区设有交通控制子中心,网络采用无线或有线方式与控制总中心相连,各子区内以交通控制子中心作为根节点,路侧单元作为路由子节点,通过自组网路由协议,构建路侧单元自组网络．实验仿真表现,借助路侧单元自组网络,实现相互车路通信和车车通信,很大程度上改善了车载自组网的信息发布与数据聚合．     

无标度网络中的拥塞转变动态分析

把局部流量信息与最短路径路由策略相结合,提出了一种具有感知流量信息的路由策略算法.在该算法中,存在一个调节最短等待时间和最短传输路径之间权重的控制参数,通过调节这个控制参数可以使网络的传输能力达到最优.在具有不同聚类系数的无标度网络模型中进行仿真,仿真结果表明,拥塞转变被两种不同的相变曲线所描述,并且网络容量的大小取决于网络结构的基本属性和路由策略.与最短路径算法相比,采用该路由算法无论无标度网络的聚类系数如何,网络的吞吐量均得到较大提高,但就该路由算法本身而言,吞吐量随着聚类系数的增加而减小.     

通信网络路径选择的流体仿真神经网络电路模型

提出了一种寻找通信网络最佳路径的流体网络电路模型,该模型充分利用网络的全部拓扑论处,用电路实现寻优计算,可在电路时间常数内给出网络的最佳路径。模拟结果证明了该模型的正确性和可行性。     

基于路由节点的最优油耗路径规划模型

交通路况瞬息万变,为能更准确地获取最优油耗路径规划,需实时获知道路车流量。基于车流量存在随机性和突发性的特点,提出基于路由节点的最优油耗路径规划模型。针对每个节点建立路阻路由表并依托车联网平台进行实时更新,车辆只需查找所在位置节点的路由表即可通过路阻值获取当前最优油耗路径。通过改变路阻值模拟车流量大小和变更目的点模拟不同的任务,分别仿真不同交通状况下完成同一任务和同一交通状况下完成不同任务2种情况,验证本算法的节能效果。结果显示拥堵情况越严重或者中转节点数量越多,本算法的节油效果越明显,可以实现经济环保出行。     

基于QoS的网络路由模拟器设计与实现

基于网络连接流参数和链路信息,QoS路由算法能够选择合适传输路径以满足应用性能的要求和优化网络资源,仅驻通过数学方法测试路由算法性能是不够的,而且在算法设计过程中,许多参数都需要通过模拟实验获得,本介绍了基于QoS网络路由模拟器的设计与实现方法,该模拟器可以测试不同路由算法性能,并可提供不同路由算法性能参数的比较。