空间信息网络的改进路由算法研究

研究了空间信息网络的拓扑结构和路由特点,对网络的星间链路长度和覆盖性能进行了分析。针对空间信息网络的特点对现有算法进行了改进,并加入一些优化措施,从而形成一种新的适用于空间信息网络应用的动态路由算法,该算法能够找出任意两颗卫星间通信的最佳路径集合,同时能够在链路质量容许的情况下,尽量避免通信链路切换的发生,从而较大地提高了系统性能。通过仿真和分析表明该算法提高了系统性能,降低了切换概率,增加了链路的可靠性,且相对付出的链路代价较小。     

一种改进的移动Ad hoc网络快速切换路由算法性能分析

针对移动Ad hoc网络快速切换路由算法只进行路由切换而不对失效链路进行修复的缺点,本文提出一种改进的基于快速切换策略的移动Ad hoc网络路由算法。通过采取分组控制开关和局部修复机制提高网络路由可靠性。仿真结果表明该新算法有效地减少了路由重构概率,提高了网络的传输可靠性。     

BDF技术在电力通信网主备链路切换中的应用研究

在电力通信系统中,为了保障网络的可靠性,通常采用双设备双链路的进行冗余备份,以便于在设备或链路发生故障的时候能够切换保持网络稳定。本文针对电力系统中常用到的静态路由结合VRRP主备切换收敛时间慢、无法检测远端链路状态的不足,采用BFD检测技术辅助静态路由协议进行远端链路状态检测,解决了静态路由无法检测远端链路故障而导致主备链路无法切换的问题,同时大大提高了主备链路的切换的收敛时间。     

通过切换算法提高AODV协议的性能

在A d Hoc网络中,节点的频繁移动导致链路经常失效,AODV路由协议对失效链路反应速度过慢,使网络中报文丢失率增加以及端到端平均传递时延增长。为了解决这个问题,文章提出了一种路由切换的算法。使活动路由中的每个节点收到数据报文时估算链路的状态,如果发现正在使用的链路即将失效,则节点在链路失效前将相关路由信息切换到合适的节点上。通过ns-2对增加切换算法的AODV协议进行仿真,结果表明,在节点移动的情况下,改进后的算法明显提高了AODV协议的报文投递率,降低了端到端平均传递时延,而路由开销仅有少量的增加。     

基于蚂蚁算法的拥塞规避路由算法

对业务提供服务质量(QoS)保证,是提高网络效率的重要方法。现有网络常用的路由算法(比如链路状态路由算法)都不具有拥塞响应机制,当一条链路即将或者已经发生拥塞时,只有简单的丢弃数据包。提出了一种基于蚂蚁算法的拥塞规避路由算法。该算法加速了蚂蚁路由算法探索最优路径的过程,并且能够对链路的拥塞状态做出快速反应,分散流量,以避免链路的拥塞。通过仿真,结果表明:该算法在数据包传输时延和网络丢包率性能上,比现有的链路状态路由算法具有明显的优越性。     

边不对称网络的QoS组播路由算法

针对QoS组播路由问题，建立链路负载不对称网络模型，以平衡网络负载为目标提出一种基于带宽和延时约束的QoS组播路由遗传算法（BDMGA）。 通过对该算法的收敛性分析和与其他算法的性能比较研究表明，该算法构建的组播树费用较低，且算法具有很强的均衡负载能力，可有效避免链路拥塞，提高网络运行性能。此外，在小规模的网络上能够以较快的速度收敛到全局最优解。     

基于状态分布式传感网络的多播路由算法研究

针对在无线传感网中存在的延迟等待时间、节能比、吞吐率等参数会限制多播路由的问题,提出基于状态分布式传感网络的多播路由算法(SDSMR).算法结构中包含簇头(CH)节点、核心节点(CNs)与传感器节点(SNs),其中CH节点和CNs构成核心节点网络,核心节点网络中的CNs与SNs构成核心节点网络支持的多播树,CH节点可以进行拓扑控制、路由和监视SNs的能量状态,CNs存储多播路由状态信息,可以最小化链路故障期间的路由复杂性,SNs参与核心节点网络支持的多播路由,节约了CNs的能量消耗,从而提高整个网络的性能.将SDSMR算法与HGMR算法、DCAMEM算法进行对比仿真实验,结果表明采用SDSMR算法能够有效减少延迟等待时间,提高节能比与吞吐率,并表现出良好的系统性能.     

Ad hoc网中OLSR路由协议研究

主要描述了优化链路状态路由算法的特点,并且对其路由算法的性能进行仿真分析。在仿真模型中，物理层和媒体访问控制层按照IEEE802.11的标准来设计，主要评估的参数有：网络吞吐量、数据分组成功接收率及网络路由开销。在此基础上研究了优化链路状态路由算法在传统的链路状态路由算法上引入的优化策略多点中继站，它采用选择一部分邻居节点来转发控制信息，同时还对于优化链路状态路由算法在节点较多的大型网络中的应用提供了一种较为有效的改进机制。     

ATM网络虚拟路由的启发式算法

运用等带宽的概念和VP(Virtual Path)网络管理策略的最佳化数学公式,提出一种基于ATM(Asynchronous Transfer Mode)网络虚拟路由的启发式算法.该算法为每个链路分配一个反映其利用状态的承载量,进行负载均分,且把适当的资源分配给带宽量需求不同的各项服务,从而降低了链路的阻塞率,解决了链路重复使用率高的问题.结果表明,该算法提高了网络的性能和效率,与10 000个空闲路由的最大链路相比,利用率提高了1.54%,实现了网络的优化.     

一种新的星座网络多业务类QoS路由算法

针对多媒体业务具有不同QoS要求的问题,提出了一种新的多业务类QoS星座网络路由算法,其目标是在保证高优先级业务性能的同时,提高低优先级业务的性能,从而高效利用网络整体资源.该算法以多种QoS要求和动态链路状态为依据,给出分类的链路代价.引入关键链路的概念,并将链路利用率、剩余带宽、期望负载结合起来定义分类的关键链路代价增量,尽可能减少业务类之间的影响,合理分配网络资源.通过VC和Matlab混合编程建立卫星网络和全球业务仿真环境,并对本文和其他三种路由算法进行仿真试验.结果表明,本文算法不仅保证了高优先级业务的平均路径时延、平均阻塞概率以及平均吞吐率,而且低优先级业务的以上性能具有显著提高,从而有效提高了网络负载均衡性和资源利用率.     

网络多链路出口路由优化调度方法的改进分析

对网络多链路出口路由进行优化调度的过程中,传统的路由调度方法只分析了网络拓扑结构,容易出现链路拥塞的情况,忽略了网络流量特征,增加了队列长度与通讯时间,调度效果不佳。提出基于N元非合作模型的网络多链路出口路由优化调度方法,依据路由表空间串行流量调度的状态,对多链路网络的抽象拓扑进行设计,获得多链路网络流量能否经过链路的判断,通过非合作性理论在单控制节点中从多选择域中获取渐进次优解,使得路由数据流从单控制节点映射至多链路出口时可以保持各链路上的流量均衡。引入链路因数对各链路上路由映射的量进行管理,完成对路由调度的改进分析。实验结果表明,所提方法不仅具有很高的调度效率,而且调度均衡性和资源利用率较优。     

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。     

基于WMN的空间接入网络骨干拓扑构造技术

针对空间接入网络在网络拓扑动态变化、传输延迟大等情况下的快速路由问题,提出了基于拓扑构造技术的快速路由方法;空间接入网络通过多跳无线中继接入空间核心网络,根据空间接入点运动可预测的特点,提出基于无线网状网（WMN：Wireless Mesh Networks ）的空间接入网络结构;通过空间接入网络WMN的结构分析,设计了移动骨干拓扑构造算法。该算法只对骨干节点进行泛洪传播,从而减少了控制和路由数据包的数量,能快速构造路由信息,提高了路由建立的效率。     

卫星网络中基于蚁群优化的概率路由算法

为了提高空间信息传输的有效性和可靠性,针对传统蚁群优化(ant colony optimization,ACO)容易造成最优路径负载过重而发生拥塞的问题,提出了一种基于蚁群优化的概率路由算法(ant colony optimization based proba-bilistic routing algorithm,ACO-PRA).根据卫星网络拓扑动态周期时变的固有特点,将拓扑周期均匀分为若干个时间片,形成基于不同时间片的卫星网络拓扑连通图;根据网络拓扑连通图,将星间链路带宽和链路容量引入到目标函数中,建立时延最小的优化模型;根据蚁群算法的节点概率函数选择下一跳节点,进而找到一条能同时满足时延带宽和链路容量要求的最佳信号传输路径.仿真结果表明,提出的基于蚁群优化的概率路由算法不仅能够降低平均端到端时延和丢包率,而且能够有效地提高网络吞吐量、平衡网络负载.     

基于主成分分析的对等网络邻近标识符选择

保持对等网络与底层网络的拓扑良好契合是保障对等网络性能的重要条件.以对等网络系统CAN为基础,将底层网络拓扑建模为高维欧氏空间,使用主成分分析法将底层网络拓扑映射到低维CAN逻辑空间,从而根据节点在底层网络中的位置决定其在对等网络中的标识符.实验结果表明,该算法能够有效减少对等网络链路延时,提高路由效率.     

无人机集群网络中一种基于链路质量预测的按需路由算法

无人机集群网络,相较于传统Ad Hoc网络,其节点速度更快,拓扑变化更剧烈。传统路由算法已难以满足无人机集群作战需要。因此,提出一种基于链路质量预测的按需路由算法。通过链路稳定度和节点拥塞度评估当前链路质量,并以此作为选路标准。同时,通过灰色-WNN组合预测模型,对相关参数进行合理预测,并以此估计链路稳定性与节点拥塞程度,进而对链路质量进行提前评估。算法根据得到的链路质量预测值来优化路由发现与路由维护过程,避免无人机的高动态特性对集群网络的不利影响。仿真结果表明,与AODV及其他相关改进算法相比,该算法明显改善了网络性能,减少了路由断裂的次数,大幅降低了节点高速移动时的路由开销与平均时延,使分组投递率得到明显提高。     

LEO/MEO卫星网络改进的动态路由协议的实现与测试

首先,介绍了一种面向于卫星网络的改进的动态路由协议,然后,在linux系统上实现此协议,并在真实网络环境中仿真空间网络特性,对此协议进行仿真测试。仿真结果表明:此路由协议使空间网路具有较强的抗毁和重构能力,同时也改善了原动态路由协议所暴露出来的缺陷,在吞吐率性能指标上有了一定程度提高。     

基于聚合树模型的大规模网络动态路由协议

提出了适用于网络动态拓扑改变的聚合树模型,基于路由器间链路的各种参数特性构建了聚合树模型,大幅缩减了路由过程的搜索空间.当网络发生动态变化时,启动文中提出的增量算法来更新网络.这一算法和模型可以适合网络动态改变所涉及的变化,它只需更新受到影响的链路信息,而不需要在整个网络中重新计算路由,在通信复杂度方面取得了对数级的递减.仿真结果显示这一模型在复杂度和路由准确性方面都获得了较高的性能.     

ASON分层路由地址空间定义方式及其系统试验

为解决现有地址空间在层域管理中的不足,针对自动交换光网络(A SON)分层分域控制的关键问题,对地址空间定义和层域管理展开研究,提出了一种基于统一地址空间的新的分段地址定义方案,并构建了大规模A SON试验平台以测试该地址空间定义下系统的功能和性能。该地址空间定义方式通过地址的特定结构表示网络的层域结构,简化了网络寻址过程和层域关系维护过程。测试结果表明:这种分段结构的地址定义方式完全满足A SON层域管理的要求,同时因为不需要维护额外的地址映射表,能有效降低现有地址空间需要额外维护地址映射表造成的额外开销,提高系统稳定性。