基于移动agent的机坪机会传输控制方法

针对民航机坪设备监控网络中存在过量数据分组而造成的数据拥塞和网络时延等问题,提出基于机会转发的路由算法.结合机坪与特种车辆的工况运行特点,建立了基于机会网络的机坪设备监控系统和节点移动模型;详述了基于移动agent的机坪机会网络路由算法机制,即依据消息权重计算消息副本的产生数量,将节点移动方向和自由度考虑进消息副本的产生与二叉发送中,再根据消息分组的优先级和缓存时长确定数据的缓存与释放顺序;在ONE环境下进行了试验验证.仿真结果表明:优化后的算法能有效减缓消息副本数量过多造成的数据冗余,降低路由开销和通信时延,将消息投递率提升27.78%;在路由资源有限的情况下,保障机坪设备工况数据在传输时具有稳定性和时效性.     

元胞机制下机坪机会网络缓存控制策略

针对机坪感知机会网络中节点缓存空间的限制导致的数据拥塞问题,提出元胞演化规则下机坪机会网络缓存控制策略(ACER).建立基于节点拥塞度的路由通信模型,对节点拥塞度进行判断,在拥塞度较低节点中进行基于概率的数据路由通信,对于拥塞度较高的节点使用元胞自动机的消息丢弃策略,有效地缓解了因数据拥塞产生的网络投递率低等问题,使节点负载均衡地进行数据传输.基于机会网络环境(ONE)仿真平台,采用天津滨海国际机场地图来进行试验,进行不同节点数量下、不同缓存空间下的算法性能分析.结果表明,在机坪网络仿真环境中,不同节点数量以及不同缓存空间下,相对DY、DL缓存管理策略,ACER投递率最高提高97%,网络开销最多可降低70%,并且传输时延具有一定程度的改善.     

DTNs中一种基于节点有效交互度和效用的节能路由算法

延迟容忍网络是一种通过节点机会通信的网络类型.由于该网络中节点不易预测的移动性模式和容易中断的连接,路由算法一直是DTNs中研究的重点.但是目前从节省能量消耗角度提出的路由算法较少.文章提出一种基于节点有效交互度和效用的节能路由策略.首先,从节点有效交互度出发来进行转发传输速率控制,在节能与转发成功率之间自适应调整.其次,从节点效用出发设置消息携带者转发概率,选择合适的节点进行消息转发,避免网络产生过多消息副本.再次,仿真实验结果显示,与其他路由算法相比,该文提出的算法在保障网络消息传递率的基础上可以降低约6%～15%节点能量消耗.     

多跳无线网络中基于节点编码感知的组播路由协议

针对在编码感知组播路由协议CAMR中存在中间转发节点因计算编码流对不完全且有错误而导致不能充分发现节点的编码机会,以及RREQ请求分组中存在冗余开销和编码感知度量值重复计算等问题,提出一种适用于多跳无线网络的节点编码感知组播路由协议(node network coding aware multicast routing protocol,NAMP)。NAMP协议对节点编码流对算法进行了优化,以保证所计算出的编码流对具有可解性和完整性。在路由请求阶段,该协议去掉了RREQ分组中因循环添加中间节点的邻居信息和丢包率信息而产生的冗余信息,在路由回复阶段,该协议优化了中间节点收到多个RREP分组的回复方式,在不影响原有数据传输功能的前提下减小了网络开销。仿真结果表明:与CAMR和MAODV两种现有协议相比,NAMP协议提高了网络吞吐量,降低了网络控制开销,其中平均吞吐量提高了25.6%,网络控制开销降低了8.1%。     

移动社交网络中基于朋友圈的路由机制

针对移动社交网络(mobile social network,MSN)中节点连接的间断性和资源的有限性问题,提出一种基于朋友圈的路由机制,以快速高效地实现数据路由.以园区型MSN为应用场景,首先提出了基于核心边和阈值的朋友圈构造算法,将网络划分成联系紧密的重叠朋友圈结构;所提机制采用单副本模型,引入萤火虫智能优化算法,利用其趋光行为和随机扰动行为在朋友圈内部和朋友圈之间智能地选择中继节点,从而进行高效的消息路由.仿真结果表明,与直接投递路由、先知路由以及社区感知机会路由相比,该机制显著提高了消息交付率,平均跳数较少,降低了网络开销及平均延迟,具有较好的性能.     

机会网络中基于传染路由的TCP性能分析

不同于传统互连网络,机会网络具有时延长、数据率低和间断连接等特性,其以＂存储-携带-转发＂的路由模式来实现节点间通信,其研究重点是基于冗余的机会网络路由协议.为了研究机会网络中TCP的性能,特别是与传染路由结合时的TCP性能,通过对机会网络使用不同路由时TCP的性能进行对比仿真,分析了TCP与传染路由结合的可行性.仿真结果表明：传染路由在一定条件下能与TCP结合,但传染路由的＂洪泛＂特性和机会网络的间断特性会使得TCP性能较差.     

物联网中链路稳定和能量感知混合模型的组播路由协议

针对物联网络中容易出现节点能量消耗不均衡,路由稳定性差,数据容易丢失等问题,提出了一种改进的链路稳定和节点剩余能量感知的物联网路由算法。该路由算法首先建立了一种基于链路稳定性和节点剩余能量的混合路由模型,利用该模型对节点的能量和链路稳定参数进行综合预判,选出最优节点来组成网络。仿真结果表明,与AODV算法相比,该算法可以有效控制网络开销,提高数据转发率,延长网络生存周期,降低网络延迟。     

社会化机会网络中节点归属位置感知的路由机制

机会网络中的节点具有较强的社会属性,其对于机会网络路由机制的设计至关重要.在充分利用节点社会属性的基础上,提出一种节点归属位置感知的路由机制.社区中心节点通过相互协商的方式合理地为节点动态分配地址,以准确反映节点的相对地理位置.通过计算节点地址之间的海明距离,合理地确定了节点之间的相邻程度.在节点运动过程中,通过检测数据分组的目的节点与相遇节点是否归属于同一社区,而决策执行社区间路由或社区内路由,同时根据所相遇节点与目的节点的相邻程度,合理地为数据分组选择中继节点,有效地完成数据分组的转发.结果表明,所提出的机制能够提高数据分组成功投递率并降低传输开销.     

消息副本动态感知的机会网络路由算法

在多副本的机会网络路由算法中,副本数量多的消息发送机会要多于副本数量少的,消息发送机会的不平衡影响网络中消息投递率。针对上述问题,提出一种消息副本动态感知的机会网络路由算法;该算法根据消息产生的副本数和消息被节点接收的时间两个特征,利用接收节点所设置的接收消息的门限,控制消息的转发和消息副本的删除。仿真结果表明,该路由是一种简单有效的路由算法。与传统的传染路由和概率路由相比,该路由在消息投递率、平均延迟时间和开销方面比上述两个路由协议的性能更好。     

基于博弈论的无线传感器网络分簇路由协议

针对基于无线传感器网络的大田农业智能灌溉系统,分析了灌溉控制子网的网络拓扑结构,设计了一种分布式二级路由协议(DTTR).该协议由簇内路由和簇间路由2个部分组成,前者采用基于TDMA的星型单跳组网方式,后者采用多跳Mesh组网方式.在簇间多跳路由算法中引入博弈理论,利用多阶段有限次重复博弈及基于LQI的链路质量度量方法,较好地解决了网络在多种约束下的均衡问题.分析与仿真结果表明,与常用的MintRoute协议相比,DTTR协议能在保证数据传送可靠性的基础上平衡节点能量消耗,降低由于个别节点暂时能量耗尽而导致网络阶段性失效的危险,吞吐率提高约25%,剩余能量标准差降低约30%.     

基于深度信任网络的移动传感网高效分簇路由机制

高效路由机制的设计可提高移动传感网的运行效率。提出了基于深度信任网络的移动传感网高效分簇路由机制。设计了传感器节点联系信息特征提取方法,从复杂的节点联系信息中挖掘核心特征,并依据挖掘的特征进行移动传感器节点的分簇。进而,综合考虑感知节点联系紧密度与能量状态,设计了高效的分簇路由机制,动态选取簇头节点进行簇内与簇间消息的路由。仿真验证表明,所提方法可分别提高平均投递率、平均投递时延、网络寿命性能14%、24%、23%以上。     

一种集成网络编码的低轨卫星网络多径路由方法

针对星际链路的时变性、不可靠性和间断性连接的特点使得在低轨卫星网络中应用多径路由技术产生报文乱序和报文丢失现象,提出一种集成网络编码的多径路由方法。理论分析表明,在同等多路径数目和报文丢失率条件下达到相等的报文投递率,该方法的传输性能优于传统的多径路由方法。通过扩展ns-2软件并进行仿真实验,比较2种方法在不同的多路径数目、冗余因子和链路报文丢失率条件下的报文投递性能,仿真结果验证了理论分析的正确性,表明采用该方法可显著提高多径路由传输的可靠性,节省星上通信资源并在一定报文丢失范围内提升多径路由的容错能力。     

基于 VANETs 下的决策树多副本机会路由协议

在车载自组织网络（vehicular Ad hoc networks,VANETs）中,当节点缓存和消息副本数目被限制的情况下,如何合理地选择车载网络的路由节点是实现VANETs高效转发和投递的关键问题。为此提出了一种基于学习方法的决策树理论的多副本VANETs机会路由协议（D-Tree）。D-Tree将VANETs中节点间的传输和连接因素看做多个属性的集合,并与决策树方法得到一个消息转发规则,同时结合多副本路由与机会路由的“存储─携带─转发”优势进行消息投递。真实数据集上的实验结果表明,在场景密集的情况下,D-Tree相比于Bubble和S＆W路由算法投递成功率提高了近10％,同时在投递延迟等方面也具有明显优势。     

基于节点分簇的延迟容忍网络路由策略

延迟容忍网络中路由策略的效率受节点移动特性的影响,为了能够利用节点移动特性制定更加高效的路由策略,提出了基于节点分簇(clustering)的延迟容忍网络路由策略.根据节点接触概率提出了节点分布式分簇算法,将移动特性相似的节点组成簇,并且选择簇内的网关节点;制定了基于节点分簇的消息转发策略.仿真结果表明,相比已有的延迟容忍网络路由策略,所提路由策略能让延迟容忍网络具有更高的消息投递率,更低的平均投递时延以及更低的网络开销比率.因此,利用节点移动特性制定的节点分簇路由策略能够提高延迟容忍网络的性能.     

基于节点接触频率的DTN路由算法

在延迟容忍网络中,由于链路频繁断裂、网络拓扑动态变化等特点,如何有效地将消息转发出去,是延迟容忍网络所要解决的关键问题。Spray and Wait算法通过限制消息副本数量来控制开销,在此基础上分析如何尽可能提高消息的转发成功率,提出了基于节点接触频率的路由算法。该算法根据本节点在网络中与其它相邻节点曾有过的接触频率,在转发消息副本时,按接触频率值高低动态分配消息副本配额。通过ONE仿真工具进行了评估,结果表明,在小规模网络中该算法能较好的提高传输率,降低传输延迟,减少网络开销。     

基于历史信息预测转发概率的DTN路由算法

为了尽量减少网络先验知识的使用,提高消息转发成功率,提出了一种基于历史链接信息预测转发概率的算法,综合运用了冗余复制和相遇预测的转发策略,将消息逐步向到达目标节点传输预测概率较高的节点转发,通过二分法复制策略来增加消息转发成功的可能性,并采用了主动冗余消息删除机制.仿真实验表明,随着缓冲区的增大和节点规模的增大,该路由算法的性能明显优于Epidemic,PRoPHET和BSW算法,并且具有很好的网络适应性能.     

基于网络结构及节点活动网络的PSN协议

将网络关联结构和位置匹配的思想引入到公共交换网络(PSN)的路由协议设计中, 从全局搜索和局部搜索两方面解决了消息报文的路由问题. 首先, 探索全局搜索时网络关联结构对信息传播的影响, 可知在复杂网络中最有效的传播节点应该是位于网络关联结构的最核心节点, 而不是全局社会度高的节点. 其次, 探讨局部搜索时基于位置匹配度的合理性和可行性. 最后, 提出一个基于社会结构度和节点活动网络的路由协议, 即K核. 报文开始时在全局社区进行转发, 将报文转发给处于网络中心位置的节点, 直至找到转发报文的节点位于报文目的节点的附近, 再根据该附近区域的节点位置匹配度进行转发报文. 与经典协议相比, 该方法可以保证在几乎相同的报文延迟基础上, 实现更高的投递成功率及更少的花费.     

MANET多信道多径路由的优化与仿真研究

由于现有多信道多径路由协议不能有效均衡信道与路径负载,所以在高负载MANET环境下网络性能较差。本文提出一种基于信道切换的多信道多径路由优化算法,该算法对不同类型分组进行自适应信道调度,通过限制网络控制报文的泛洪规模与动态切换数据报文的发送信道等策略,有效提高网络对信道与路径的综合利用。为了实现路由对信道切换,本文首先对NS-2进行可切换多信道拓展,仿真结果表明该算法能有效提高高负载MANET的性能,在丢包率、时延、吞吐量等方面均明显优于传统多信道多径路由。     

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.