面向FANET的N-UCDS虚拟骨干网构建方法

大规模小型无人机通信网络会出现频繁的链路失效，因此有效的拓扑控制是当前飞行自组网的研究热点。为了符合大规模无人机任务多样性的场景，提出一种随机路径点-飞行信息预测移动模型，无人机节点可以通过邻居节点的飞行信息对链路持续时间进行预测。在此基础上，提出一种新的统一连通支配集（new unifying connected dominating set，N-UCDS）算法，与UCDS算法相比，N-UCDS算法改进了连通支配集成员的选取方式、虚拟骨干网的构建和维护机制、支配因子的计算方法和HELLO报文发送间隔。仿真结果表明，该方法的算法鲁棒性有较大提升，网络构建和维护时间均减少了一个周期，网络生存时间提升了5%，HELLO报文开销随节点最大通信半径的增大而减小。     

面向节点失效问题的无线传感器网络拓扑自愈算法

为了解决节点失效问题,建立了无线传感器网络模型,对节点失效问题进行了形式化描述和分析,并结合传感器网络拓扑需求归纳出拓扑愈合的约束:网络连通、路径代价降低和度约束.该问题属于NP-hard问题,因此设计了一种近似的拓扑愈合算法TCS-CA,通过恢复失效节点的单跳邻居间可达性来实现拓扑的自愈.该算法包括3个执行阶段:单跳邻居的连通恢复、子集合并和全局连通恢复,依次执行这些阶段后能够逐步愈合拓扑.仿真实验结果表明,当选取合适的β,λ等参数时TCS-CA算法不仅能恢复网络拓扑的连通性,还能有效地延长WSN生命期,与TCS算法相比最高可获得约13%的生命期增率.     

无线Mesh网络中基于人工免疫的容错拓扑控制

免疫克隆选择算法主要是用来解决抗原初次入侵时,免疫系统产生抗体,做出免疫反应,但是现有方案往往没有给出当相同的抗原或相似的抗原再次入侵的解决方案。针对无线Mesh网络中各种故障频繁发生的情况,提出的算法能利用抗原的相似性来解决拓扑控制中近似的错误容忍问题。利用改进后的克隆免疫算法,在对无线Mesh网络进行拓扑控制时,求解网络的较优功率分配,使整个网络既满足Mesh客户端节点到Mesh路由器节点的k连通,而且整个网络的性能也能达到较优。通过对实验结果的分析发现,在保证网络容错的前提下,网络各方面的性能达到较优。     

主被动相结合的Ad Hoc网络拓扑重构算法

根据性能与拓扑的相关性,提出一种分级Ad Hoc网络拓扑重构算法.主动重构分为簇内、簇间两部分:在簇内,通过收集邻居信息进行局部拓扑发现,维护邻域拓扑的k-连通实现簇内拓扑k-连通;在邻簇间,通过计算由各簇边界节点及其链路所组成赋权二分图的最优匹配,以维护k条不邻接的链路,k值根据局部拓扑特性和应用要求动态调整;网络故...     

基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法

为采用定向天线的特点解决无线自组网中节点异构、能量有限、带宽受限的问题,提出了一种基于定向天线的异构无线自组网拓扑控制算法K-DRNG.该算法包括三个阶段:信息收集阶段,节点控制发射功率,通过扇区转换机制收集邻域拓扑信息;拓扑构建阶段,节点根据链路权重和节点剩余能量构建定向邻近图;拓扑优化阶段,构建初始拓扑子图及添加或删除方向性链路,确保生成拓扑的双向连通性.仿真结果表明,算法能够降低网络中的节点平均能耗,提高无线资源空间复用性,改善网络性能.     

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.     

一种三维无线传感网络拓扑控制算法的研究

当前关于三维拓扑控制的研究主要侧重在保证网络的连通性,并没有很好的考虑到邻居节点度和能耗最低路径两者之间的权衡关系.针对该问题提出了一种可调节的无线传感器网络拓扑控制算法,通过调整因子r(0＜r＜1)动态调整网络拓扑结构,使网络具有良好邻居节点度的同时保留了部分能耗最低路径.仿真实验数据表明该算法构造的网络拓扑图具有良好的可调节性和稀疏性,同时算法在优化网络生命周期和节点功率方面都具有较明显的效果.     

k-不相交路径的容错拓扑控制算法

针对无线传感器网络中拓扑控制算法优化目标单一的问题,提出一种既能优化网络能量效率,又能保证网络容错性的k-不相交路径的容错拓扑控制算法.首先,构建传感器节点到sink节点的k条不相交路径,通过增加冗余链路以提高网络的容错性;其次,选择路径能耗、路径中节点功率的标准差及路径跳数检测路径质量;最后,建立多目标规划,并利用智能优化算法对其进行求解,根据k值的不同对路径进行择优选择以达到降低网络能耗并延长网络寿命的目的.仿真实验结果表明,由该算法构造的网络拓扑能有效降低网络能耗,延长网络寿命并提高网络的容错性.     

未知拓扑无线自组网络多节点干扰决策算法

为满足战场环境下无线自组网络通信拒止的干扰需求,提出了一种未知拓扑无线自组网络多节点干扰决策算法(CUCB)。首先,根据战场无线自组网络结构特点构建泊松点过程(PPP)网络模型,并利用其模拟网络中数据流传输过程;其次,随机对PPP网络中多个节点进行干扰,通过监听确认帧信息或侦察节点活跃度判断阻断网络流数,根据干扰结果构造节点相关性矩阵;最后,利用强化学习与环境实时交互的特点,在干扰过程中不断更新节点相关性矩阵并将其用于后续节点选择。所提算法无需获悉目标网络拓扑结构、节点重要性等先验信息,仅以阻断网络流数目或节点活跃性作为奖赏标准,适用网络类型更为广泛。仿真结果表明,对不同参数下的无线自组网络进行干扰,所提算法在鲁棒性方面优于现有算法,在累积阻断网络流数量方面比联合利用探索算法提高了27.1%。     

一种基于备份节点的无线传感器网络拓扑控制算法

无线传感器网络的特征是自组织和能量有限,为确保网络可靠的工作,组网的策略是影响网络生命周期的一个重要因素,而过于复杂的拓扑控制算法和路由算法本身又会加重网络负担。对于此问题,提出了一种基于备份节点策略的实用无线传感器组网拓扑控制算法,此算法在传统树形拓扑上通过添加备份节点和隐含连接的方式实现了快速且可靠的在拓扑形成。由于拓扑结构中的激活连接类似于传统的树形结构,故通过HRP(Hierarchical Routing Protocol)的路由方式,在拓扑建立的同时生成路由信息,减少了维护路由信息带来的额外的网络负载。此算法生成的备份节点特性具有一种可继承的自愈特性,在出现节点失效时,网络局部可根据上下层节点信息进行自动的修复,确保网络的连通性。     

移动Ad Hoc网络拓扑控制研究

概述了Ad Hoc网络拓扑控制的研究现状和一些典型的拓扑控制方法，并提出了一种适用于移动Ad Hoc网络的分布式拓扑控制算法，它通过寻找网络的不同划分(panitions)之间最近的结点对，以最小的能量维护连接的拓扑．该算法与某种路由协议(如优化的链路状态协议)相结合，从而该拓扑控制机制几乎没有额外的控制开销．通过对网络拓扑的控制，可显著增加多步(multihop)移动无线网络的性能和网络寿命。     

一种基于区分服务的IEEE 802.11 QoS信道访问控制机制

研究表明,无线移动自组织网络具有带宽有限,信道质量不稳定,节点移动造成网络拓扑结构变化等诸多特性,这些特性严重损害了网络性能,以致在传统无线移动网络中支持具有严格QoS要求的多媒体应用面临严峻的挑战.本文提出了一种基于区分服务的信道接入控制机制,以更好地支持实时通信流.该机制对传统的IEEE 802.11DCF机制进行...     

基于虚拟骨干网技术的自组网络移动IP方案

提出了一种建立虚拟骨干网的技术,虚拟骨干网技术的基本思想是数据包的分发控制由构成虚拟骨干网的节点负责,从而能够有效地提高无线自组网络的链路利用率,并能更好地适应快速网络拓扑变化.     

Ad hoc网络安全模型的研究

Adhoc网络作为一种无线移动网络正成为网络研究的一个热点。而且由于它的若干特点，使得Adhoc网络在军事领域受到广泛的重视，并正在逐步应用于商业领域。但安全问题却是Adhoc网络的一个弱点。根据RSA密码体制和门限数字签名方案，提出了一种门限RSA数字签名方案，并在此基础上提出了一种基于信任分散的Adhoc网络安全模型。该安全模型对建立一个安全的Adhoc网络有着一定的意义。     

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。     

基于移动预测的高动态飞行器路由算法

临近空间自组网中一类特殊的飞行器--高动态飞行器,由于具有很高的移动速度,造成网络拓扑变化频繁,传统自组网路由算法难以满足要求.在研究临近空间自组网节点运行特点的基础上,提出了一种基于移动预测的高动态飞行器路由算法,采用按需路由策略,在高动态飞行器的飞行轨迹上设置"路标",通过"路标"指示的路由进行数据传输.利用网络仿真软件NS2进行仿真实验,结果表明,该路由算法具有良好的网络性能,适合应用于高动态飞行器.     

基于线性均方误差的无线自组网TCP定时器改进

对无线自组网TCP数据流重传定时器(RTO)与传输回路时间(RTT)的关系进行仿真和分析:指出在RTT剧烈振荡的无线多跳网络环境下RTO值(TRTO)的变化会滞后于RTT值(TRrT)的变化,导致TRro估计不准确:利用线性均方(LMS)误差估计理论改进TRro的估计算法.实验结果表明:基于LMS的TRTo估计算法能准确的估计TCP数据传输的TRTT,减少TCP数据传输中的伪重传,提升无线环境下TCP协议的数据吞吐量.     

Topology Adaptation for Robust Ad Hoc Cyberphysical Networks under Puncture-Style Attacks

Many cyber physical networks will involve ad hoc deployments utilizing peer-to-peer communications.Examples include transportation systems where a group of moving cars communicate in order to avoid collisions,teams of robotic agents that work together in support of disaster recovery, and sensor networks deployed for health-care monitoring, monitoring the operation of a factory plant or to coordinate and actuate mechanisms for energy conservation in a building. These networks may face a variety of threats that puncture their connectivity and, should their performance degrade, the result could be catastrophic. Consider, for example, a vehicular ad hoc network where communication assists collision avoidance. In such a case, degradation could lead to vehicle accidents. Therefore, in order to overcome network performance degradations and the puncture of a network(such as blackhole or jamming) which is under attack, we propose an algorithm called the Fiedler Value Power Adjustment Topology Adaption(FVPATA). FVPATA aims to dynamically adapt an ad hoc network's topology, even if the attacker varies its location and in the case of an interference-style attack by increasing the interference power. The algorithm utilizes the formulation from the graph theory which works with the Fiedler value to guide each node in wireless ad hoc network utilizing power adjustments to enhance the network's overall robustness. The advantage of the proposed mechanism is that it is a light-weight approach which is totally distributed, based on topology updates inherent in the Optimized Link State Routing(OLSR) protocol and, hence, it is unnecessary to introduce additional messages. Additionally, an algorithm was developed to resolve problems involving asymmetric links that arise in ad hoc networks by eliminating unnecessary energy consumption of Fiedler nodes. Simulation results using NS3 show that the proposed mechanism successfully decreases the average amount of hops used by 50% and the delay of flows when nodes are migrating at a modest rate below 60 m/min.     

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。     

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。