基于流量预测的Ad Hoc网络负载均衡协议

针对AdHoc网络中的负载均衡问题,提出了一种基于小波神经网络方法预测节点流量的路由协议WNNP-LBRP,协议中的流量值以MAC层接口队列长度来衡量.该协议利用小波神经网络预测模型计算节点下一时刻的流量值及动态阈值,并对二者进行比较,避免将重负载节点作为中间节点而导致网络拥塞,从而在网络出现拥塞之前提前更新路径,实现网络负载的平均分配.仿真结果表明,WNNP-LBRP协议与LBR-AODV协议和AODV协议相比,网络性能得到提高:减少了丢包现象,降低了端到端时延和路由开销.     

具有流量感知的移动自组网负载平衡路由

随着网络负载的增加,如果不采用负载平衡机制,移动自组网路由性能将急剧下降.为改善重负载网络的性能,首先结合自组网共享无线媒体通信的特点提出了节点流量负载评估方法;接着,提出了路径代价计算方案;最后设计了具有流量感知的负载平衡路由协议LBRT( Load Balancing Routing with Traffic- aware).仿真结果表明,与AODV协议相比,LBRT有效降低分组丢包率、端到端时延且具有较低的路由开销.     

面向移动节点不确定性特征的自组网路由协议

为了在资源有限的移动Ad Hoc网络环境中提高网络能量效率、延长网络存活寿命,提出了一种面向移动节点不确定性特征的自组网路由协议.根据信息熵的相关理论,从移动节点的邻居节点集合的取值空间和取值空间中各邻居节点集合成员的具体分布来度量节点的不确定性,从统计和行为上对无线移动节点的动态特性进行刻画.对路由表项进行了扩展,增加了路由稳定性测度值域,以适用节点记录其到达路由请求分组源节点的路由稳定性测度信息.仿真结果表明,所提协议能够有效提高移动Ad Hoc网络的分组递交成功率和端到端分组延迟等性能,降低频繁路由重建和维护操作所产生的控制负载开销和能量消耗.     

基于蚁群算法改进的 AODV 路由协议研究

AODV协议是Ad hoc无线自组网中经典路由协议之一;针对AODV协议的缺点,提出一种基于蚁群算法改进的AODV路由协议;结合蚁群算法与Ad Hoc网络的特点,将蚁群算法应用于AODV协议,考虑节点负载、路径跳数、路径时延等因素,对AODV的路由组建和路由维护策略进行改进;通过在NS2平台中设置不同的网络负载和不同的节点移动速度,对改进后的AODV协议进行模拟,仿真结果表明,该路由协议在分组投递率、平均端到端延时和归一化路由开销等性能上比AODV协议具有一定的优势,网络的健壮性和抗毁性得到增强.     

一种新型的高吞吐量路由量度

在期望吞吐量路由量度的基础上,研究路径负载状况和链路干扰范围对路径性能的影响,将介质访问控制子层(Media access control,MAC)接口平均等待队列长度和MAC层向物理层递交数据的速率作为节点负载加入到路由量度中, 提出一种用于无线Mesh网络(Wireless mesh network)的新型路由量度,并将该量度应用于动态源路由协议DSR(Dynamic source routing protocol)协议中;通过仿真实验研究该路由量度中权值系数β的取值对网络性能的影响,并在仿真网络性能β最优时,分析比较期望吞吐量度和新型路由量度在网络吞吐量和数据包端到端延迟方面的性能.仿真结果表明:在数据流量较大、网络负载较大的多射频多信道无线Mesh网络中,新型的路由量度能够提供比期望吞吐量路由量度更准确的链路及路径性能的估计,使得基于该路由量度的路由协议能够选择数据位总传输延迟最小和总节点负载最小的路径,能够避开网络中的繁忙路径和拥塞节点,从而有效地提高网络吞吐量,降低数据包端到端延迟,实现网络的负载平衡.     

一种基于最小负载的移动Ad hoc网络路由协议

提出了一种基于最小负载的动态路由协议，使用负载信息作为主要的路由选择度量，以平衡分配数据业务，从而降低网络拥塞，充分利用网络资源。性能分析结果表明，该算法能够减轻节点拥塞，降低端到端时延，减小分组丢失率。     

Ad Hoc网络中多点对点视频传输系统设计与仿真

针对传统C/S(client/server)结构的流媒体模式存在服务器负载较大问题,设计了Ad Hoc网络中多点对点视频传输系统.发送端依据路由应答分组(RREP)选择优先权高且路径最短的路由来传输视频.与协议扩展前相比较,可用路由的节点不再集中在接收端附近,故当发送端附近的某个链路断开时,视频信号仍可以由其他链路来传输.从仿真结果可以看出:使用扩展动态源路由协议时,系统的归一化路由开销增加了0.02～0.08,但是从平均峰值信噪比和视频中断发生时间长短与次数等方面来看,视频的传输品质有显著提高,其中以3个传输点的效果最佳.     

一种基于分层结构的区域路由协议

Ad hoc 网络区域路由协议ZRP（Zone Routing Protocol）结合了先应式与反应式路由协议的特点,在路由时延与路由的通信开销之间做出了折中,并且表现出良好的性能,但是该协议存在着节点分区高度重叠和扩展性差的缺点.为了解决ZRP 协议分区高度重叠的缺点,本文采用了分层网络结构中簇的概念来取代混合路由协议中的分区,在分层网络结构的高级层以簇为单位对网络进行再次分区,提出了一种基于分层结构的区域路由协议CB-ZRP（Clustering-Based ZRP）,并在NS-2 平台上进行了仿真实验,在平均端到端时延、分组到达率和路由负载这3 个方面验证了CB-ZRP 协议的有效性,比较ZRP协议路由负载降低平均接近25%.     

基于DSR的位置预测分簇算法

提出一种将动态源路由(DSR)协议与基于位置预测的分簇算法相结合的Ad hoc网络路由算法.算法中利用位置预测算法进行分簇,簇内成员无需路由功能,同时根据实际需要和应用环境做出合理的位置判断,针对动态变化的无线网络环境,进行归一化处理.算法中位置信息通过GPS或者自定位算法获取,簇头运行DSR协议充当路由转发器,使不同簇节点之间的通信依赖于各簇的簇头,大大减少了网络路由信息的冗余.模拟结果显示该算法性能具有良好的分组递交率和较低的平均端到端分组时延.     

无人机自组网中改进型反应-贪婪-反应路由协议

无人机自组网具有网络拓扑变化剧烈,链路断开频繁等特点.反应-贪婪-反应(reactive-greedy-reac-tive,RGR)路由协议是针对无人机自组网而提出的改进型协议,在高动态环境下具有较好的网络性能.针对RGR协议具有网络开销大、易出现网络拥塞等问题,提出了一种基于负载均衡和高贪婪地理转发成功概率的改进RGR路由协议.该协议在RGR协议的基础上,提出基于节点负载状态和地理位置信息辅助的受限洪泛机制、GGF模式下高分组成功传输概率的路径选择策略和基于节点负载预测和运动特征的分组转发策略3项关键改进措施.仿真结果表明,相较于AODV和RGR及其改进型协议,该协议提高了分组投递率,降低了网络的控制开销和平均端到端时延,提升了网络应对拓扑高度动态变化的能力,有效改善了网络性能.     

战术无人机群移动自组网的路由性能分析

提出了采用Ad hoc 移动自组网建立战术用无人机群的网络通信以实现战术无人机群的协同与控制,使用参考点组移动模型(RPGM)对战术用无人机群的运动进行仿真,分析了在战术无人机节点运动情况下移动自组网的路由协议性能.结果表明,Ad hoc网络可以有效地实现战术用无人机之间的网络通信问题,其中ADOV路由协议吞吐量大,更能适合网络拓扑的剧烈变化;而DSR则具有路由负载轻的特点,路由协议的性能也随结点移动速度的变化而发生显著改变. 因此为适应无人机群的不同战术任务,应根据战术任务的不同要求来选择不同的路由算法     

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。     

AODV路由协议中负载及能量均衡技术

文章对目前无线网络在负载及能量均衡方面改进的几种主要措施进行了研究,提出了一种在路由过程中均衡负载及能量使用的方法;该方法将路由节点按网络负载情况和剩余能量的大小分为几个状态,然后根据节点状态以不同方式响应路由请求;通过NS-2环境进行仿真实验,发现使用该技术改进的AODV路由协议在环境相同的情况下,网络拥塞状态及能量的使用状况比没有使用该方法的网络有所改善。     

基于功率约束及节点频谱选择的认知协同路由

为了提升认知无线网络的数据传输效率,优化节点能量负载,提出一种协同路由算法。基于覆盖与底层技术的协作设计一种协同网络架构,该架构针对网络频带表现多样化提供了一种新的频谱选择策略,提升频谱资源效用。结合协同网络频谱选择时的干扰特性,根据频谱、干扰和功率约束关系,提出最大化链路容量的频谱及节点功率分配方法。在协同路由设计上引入了频谱效用参数,参数的度量标准涉及节点剩余能量和链路容量,以优化路由节点能量负载和传输效率为目的。仿真对比结果表明,算法有效地利用信道接入机会进行数据转发,提高了传输效率,相比基于竞争进化算法的多播路由方法,数据包传递成功率提升了1．4％,平均网络吞吐量高出8．4％,平均节点剩余能量高出3．2％,在均衡节点负载上性能良好。     

小规模无线传感器网络中GEAR协议的改进

无线传感器网络中基于地理位置的能量感知路由协议（GEAR）在发送数据分组的过程中,由于缺乏足够的网络拓扑信息以及传感器节点能量有限等问题,会遭遇路由空洞,出现短暂路由环现象.针对特定场景下的小规模网络中GEAR路由协议进行优化,提出一种改进的路由机制（SGEAR）.机制基于节点的剩余能量进行选择,对代价函数进行调整,使被选择过的节点、空洞节点、节点能量值低于阈值这3种情况的节点不会再被选择作为下一跳节点.改进算法避免了节点修改自身代价值后,广播消息的不及时造成的短暂路由环现象,提高了时效性,达到更好的性能.仿真结果表明：改进的路由算法能够减少路由空洞个数,进一步降低网络能量消耗,延长网络的生命周期.     

路由算法在均衡物联网传感器节点能耗分析中的应用研究

传统路由算法只采用指定节点或路径实现数据转发,设定阈值的减少使簇头数量降低,能耗急剧升高,导致能量的非均衡消耗。为此,将一种新的路由算法应用于均衡物联网传感器节点能耗分析中。对传感器节点能耗进行研究,求出节点剩余能量。通过阈值得到本块候选簇头集合,把剩余能量较其他节点多,或者和本块中心之间距离较短的节点看作簇头节点。建立路由选择计算公式,按照前向路由节点剩余能量获取数据发送过程中簇间多跳路由。面向能耗均衡对路由进行更新,把传感器节点剩余能量划分成10个能量等级,按照网格能量等级确定等待时间,完成对簇首节点的更新处理,以保证节点能耗均衡性。实验结果表明,所提路由算法簇首节点选择合理,将其应用于均衡物联网传感器节点能耗的分析中,节点能耗较其他算法更加均衡性。     

基于时间门限值的低时延编码感知路由算法

针对大多数编码感知路由算法忽略了不同数据流到达编码节点的时间不一致问题.在已有编码感知路由算法的基础上,提出了基于等待门限值的编码感知路由算法.首先利用编码条件寻找编码节点,然后引入网络测试获得等待编码时间的门限值,最后根据实际值和门限值的关系决定是否等待.仿真结果表明:使用该方案的编码感知路由算法比仅仅考虑编码机会的路由算法在编码时延和吞吐量方面有更好的效果.     

ZigBee网络中基于节点移动性的路由选择策略

为了提高ZigBee网络的路由效率,降低节点能耗,提出一种基于节点移动性的路由选择策略.ZigBee网络同时支持基于地址分配的分层路由和基于路由请求的路由方法.该策略根据网络中节点移动性的变化,自适应选择路由方法.节点通过自身邻居参数改变识别位置变化,避免了网络中额外的数据传输流量.经仿真测试,相对于原有的单一方法路由方案,基于节点移动性的路由选择策略具有更高的路由效率,提升了ZigBee网络的路由性能.     

WSN中基于负载均衡的EAMCT-G优化算法

针对EAMCT-G算法中个别簇头因成员过多使其能量过早耗尽的问题,基于负载均衡的思想,通过引入能量和距离的综合权值,对簇成员加入簇的选择策略加以改进,改善了个别簇头负载压力过大的情况．又通过引入双优化阈值,避免优化后新的负载不均衡情况出现,保证各簇头负载比较均衡,能量在各个簇间均匀分布,从而延长了整个网络的生存期．