基于可用带宽的PIMSM设计与实现

提出一种基于可用带宽的PIMSM组播路由设计方案,该方案采用带宽测量模块和基于可用带宽的OSPF单播路由模块,并与硬件转发引擎结合,在高速宽带路由器上实现基于可用带宽的PIMSM组播数据包的线速转发．测试结果显示组播路由器能自动根据网络实时可用带宽状况选择最佳可用带宽路径路由,有效提高网络吞吐量．     

基于动态路由的SPIN路由协议改进

基于信息协商的传感器网络路由协议(SPIN)数据转发过于复杂、重复转发相同数据包的问题影响了SPIN协议转发时的网络吞吐量,增加了丢包率,缩短了网络的生命周期。针对以上问题,提出了一种动态路由信息协商传感器协议D-SPIN协议,其在SPIN协议基础上加入了动态路由表建立算法和验证下一跳id选择性转发策略,该方法可有效提高网络吞吐量,减少了丢包率,延长了网络时延。利用NS2仿真软件进行仿真,仿真结果表明,D-SPIN协议比SPIN协议在网络吞吐量、丢包率和网络时延等性能参数上有较大的提高。     

一种实时无线传感器网络路由协议

针对传感器网络的特点,提出了一种具有实时性的路由协议.该路由协议可以保证端到端的数据传输具有确定的最大时延.该协议采用基于地理位置的数据转发,相邻传感器节点之间定时交换信息,使用无状态单跳延迟保证转发策略,实现了端到端数据传输的实时性保证.当网络某处发生拥塞时,采用后退重新路由策略,实现了对网络拥塞的自适应性.仿真结果显示该实时协议是可行的和有效的,能满足传感器网络实时性应用的需要.     

基于Internet的火灾报警系统的实时性策略

结合我国火灾报警系统发展现状,提出了基于Internet的火灾报警信息系统,针对常规路由器公平转发所有数据包,提出了一种能识别对实时性不同要求的数据包,并能智能插队转发对实时性要求较高的数据包的新的调度算法,可减少路由器转发对实时性要求较高的数据包的延迟时间,提高在Internet上传输紧急信息的时效,为低成本实现对实时性要求较高的系统提供了一种新的思路.     

针对域内流量均衡的二维路由方案

针对域内流量均衡问题,提出了一种二维开放式最短路径优先(OSPF)路由方案TOL。在控制层面,通过对传统链路状态通告(LSA)的扩展,实现包括目的前缀和源前缀的二维路由信息的传递,路由器根据二维路由信息进行计算,生成二维路由表项。在数据转发层面,设计了一种基于传统一维转发表实现二维数据转发的方案,这种转发方案能够有效解决引入源前缀造成的转发表存储空间增长问题,兼容传统转发,为TOL提供保障。为了验证TOL的有效性和可行性,在商用路由器上实现了原型系统,测试和实验结果表明,TOL方案能够在传统IP网络结构和协议的基础上,有效实现流量均衡,减少链路拥塞,且不会带来较大的额外负荷。     

一种改进的JXTA路由策略算法

在网络节点数量不断增加的情况下,JXTA基于洪泛的路由策略会使得网络中出现很多冗余的数据包,致使网络拥塞、路由效率低下,难以适应复杂的网络环境。结合蚁群算法和随机游走算法提出了一种动态路由算法,该算法对路由解析请求信息的转发规则做出改变,减少路由解析请求信息的转发数量,从而对JXTA的路由策略进行改进。利用Peersim网络模拟器进行了网络仿真实验,实验结果表明改进的路由算法可以明显减少冗余数据包的数量,有效提高了JXTA网络的路由效率。     

一种面向SON的单播路由协议

提出了一种面向自组织网络SON(self-organizing networks)的单播路由协议,支持应用服务质量QoS(quality of service)需求和路由器生物行为.基于OSPFv3/BGP4+,设计了自治域内和自治域间路由协议,包括报文格式与功能、链路状态描述结构、邻居信息表、单播路由表和协议工作流程等.基于Quagga软件路由器实现了提出的协议,并且在网络实验平台基于Iperf工具对其进行了性能评测.结果表明,该协议是有效的,具有较好的性能.     

基于网络编码的车联网数据分发策略

提出一种基于网络编码的车联网数据分发算法.算法没有简单采用传统机会转发方式,而是在转发之前依据车辆的地理位置进行优先级排序,然后将数据包进行网络编码,让每个编码包携带下一跳车辆信息并通过车辆应答实现对下一跳转发车辆的选择,确保了由转发开销最低的下一跳车辆完成数据的转发.同时,给出转发车辆收到的数据包与转发次数的比值,从而确定转发计数器.仿真结果显示,提出的方案能减少不必要的传输行为,有效改善网络性能.     

基于成功递送率的编码感知机会路由机制

为充分利用无线信道的广播特性,提升网络性能,提出了一种基于成功递送率的编码感知机会路由机制。该机制采用成功递送率替代跳数、期望传输次数等传统路由判据进行路由选择。同时采用转发节点集,允许转发节点集中的所有节点进行编码并按不同的优先级转发数据包,从而避免了传统编码感知的路由方法为获得编码增益"汇聚"数据流所引起的流间干扰、中间节点过载等问题,获得了更高的编码增益。仿真结果表明,该机制能够以增加少量重复数据包为代价获得更多的编码机会,从而有效地提升网络性能。     

传感器网络汇聚数据包路由协议

针对移动目标跟踪应用对传感器网络路由协议的性能要求,提出了一种汇聚数据包路由协议,用于由目标区域到sink节点的汇聚数据包路由.协议采取基于sink节点的贪婪转发策略,通过减少通信跳数,减少了数据包从目标节点到sink节点的端到端传输时延;协议以节点能量和距离的综合函数作为转发代价,使其具有较高的能量效率;只要求节点维护自身状态信息,具有较好的可扩展性.仿真实验表明,协议能够满足目标跟踪应用对传感器网络路由协议的性能要求.     

车载自组织网络中的非最远转发机制

车载自组织网络(VANETs)利用无线通信技术,实现了车辆之间的交通信息共享。已有的车间通信路由协议通常采用最远传输(MFR)机制选择转发节点,但是无线信道的过渡区会造成数据的频繁丢失和反复重发。该文通过分析无线信道收包率模型,提出了非最远转发机制(non-MFR),并定义了通信性能指标,对转发节点的选择策略进行了优化;通过选择非最远邻居作为转发节点,降低总体带宽消耗。仿真结果验证了该转发机制的有效性。     

DTN中基于转发概率的散发和等待路由

针对DTN中散发和等待路由中继节点的选择存在盲目性的问题,提出了一种基于转发概率的散发和等待路由协议R-SW.该协议采用"基于转发概率散发+控制拷贝数量"的原则,选择中继节点时进行转发概率的比较,只将报文转发给转发概率较大的中继节点;其次,转发报文数目根据转发概率动态确定,即转发概率高的节点获得较多的转发;另外,加入拥塞控制机制.使用NS2网络模拟软件对算法进行测试,结果表明:所提出的算法可以减少开销和时延,提高报文的投递率,适合在DTN中应用.     

适用于语音业务的MANET机会路由机制

传统路由机制需要在源和目的节点之间预先建立端到端路径,当链路质量较差时,频繁地建立路径会影响业务的服务质量。为支持实时语音业务,提出一种机会路由机制,该机制并不预先建立连接,而利用多个路由请求和路由应答消息建立转发列表,表中的节点利用与其他节点的相遇机会对数据包进行转发,并根据转发节点的优先级对转发数据包的数量进行限制。仿真结果表明:机会路由机制能够减小语音业务的端到端时延,提高分组投递率,可以在不稳定的信道为语音业务提供服务质量保证。     

MANET中基于位置和拓扑信息的混合路由算法

在移动Ad Hoc网络(MANET)中,基于拓扑的路由协议所建立的路由会发生断链,经常要进行路由维护;而基于位置的路由算法不需建立和维护路由,但是它必须要有位置服务来获得目的节点的位置信息.为此,文中提出了一种基于位置和拓扑信息的混合路由算法,该算法利用链路的建立过程来获得部分节点的位置信息,不需要专门的位置服务.当所建立的链路断开时,如果有目的节点的位置信息,则源节点可以用基于位置的策略来直接发送数据包.仿真实验结果表明,该算法减少了路由维护的次数,不仅降低了路由开销,而且提高了路由的性能.     

AODV局部连接性管理的性能分析及其改进

通过对AODV路由算法中两种局部连接性管理方法的测试,发现这两种方法都会出现链路判断出错的情况.通过分析出错产生的原因,本文对HELLO机制进行了改进,提出了一种非持续性周期发送HELLO的中断检测方法.当节点处于活动状态就取消周期性HELLO广播,通过接收的数据分组,及MAC层定期上报伪造的HELLO消息来更新局部信息.最后通过在NS-2网络模拟器环境中的实验,表明当网络拓扑变化不大,活动节点数目较多的情况下,该方法能有效提高链路中断检测的准确性,降低控制分组产生的网络开销,提高网络的传输效率.     

城市环境下的一种车辆自组织网络机会路由协议

车辆自组织网络(vehicular ad-hoc networks,VANET)的拓扑结构具有高动态性,设计适应其高速变化的路由协议具有很大挑战性。提出采用机会转发方式的地理位置路由协议,将每次转发的单一目标节点改进为一个集合,以降低高速变化的拓扑导致的节点接收数据失败的概率。提出了一种新颖的转发集构成方案,改进了传统的由数据包携带转发集的做法,将转发集合的计算和确定分布到每个接收节点,在很大程度上减少了路由控制信息开销。提出了一种动态的转发节点选择机制,并引入了对实时交通状况的考虑,在一定程度上依据实时交通密度选择转发路径,能有效应对车辆自组织网络连接不稳定性。仿真结果表明,所提出的路由协议在包投递成功率、端到端传输时延和归一化路由开销等方面都取得了较好的路由性能。     

面向片上网络延迟优化的直通路径预构机制

针对维序路由模式下报文传输时表现出的空间局部性,提出了一种适用于报文直向通信优化传输的直通路径预构(SFRP)路由器结构.通过在路由器内部输入端口N,S,E,W分别静态地预构一条连接其直向通信输出端口的开关直通路径,结合适当的重用以及中断机制,以期实现后续的报文在满足匹配条件的情况下可直接利用开关直通路径进行报文的传输,进而旁通开关分配流水站,降低报文传输延迟.合成通信负载下的模拟结果表明,SFRP路由器在报文注入率饱和前较BASE, BASE_LR, BASE_LR_SPC和PSEUDO_CIRCUIT等四种路由器结构均可获得非常明显的性能提升,其性能提升最大可达到59%, 46%, 25.6%和9.5%.真实应用负载下的模拟结果表明,SFRP路由器与PSEUDO_CIRCUIT路由器的平均延迟相当,但较其他几种路由器结构可分别获得57%, 45%和21%的性能提升.     

WSN中可容定位误差的地理位置路由算法优化研究

在无线传感器网络(WSNs)中,地理位置路由是借助节点获得的地理位置信息进行的路由发现与数据转发工作.然而在现实定位情景中,存在测量准确度和位置误差等不可避免的因素,导致数据包投递率(PDR)和能源效率降低.本文提出一种优化的可容错的地理路由的新方法,称为条件的均方误差比(CMSER)路由,当节点位置定位有误时,有效地利用现有的网络信息寻找一个新的传递路径,下一跳的选择是基于距离目的节点的最大距离和与测量相关的邻坐标的最小估计误差,从而降低了算法复杂度.仿真结果表明,CMSER在吞吐量方面高于其他类似算法,同时也减少了为了缩短路由路径而丢包时所造成的能量耗费.