网络模拟器中分层路由协议的问题及改进

网络模拟被广泛地应用在网络研究领域,以测试和评价网络协议的性能。在目前被广泛使用的网络模拟器ns中,分层路由协议只能静态地计算路由,而不能在模拟的过程中动态适应网络拓扑的变化。本文首先深入分析了ns分层路由协议实现中的不足,然后介绍了一个经典的分层动态路由协议,给出了其在ns中的实现框架和细节,最后是模拟结果和性能分析。     

一种新型Ad hoc网络分簇路由协议

分簇路由协议能够提高系统性能,但也存在不足之处,维护簇结构需要复杂的簇选择算法,带来簇结构维护开销。提出了一种新的Ad hoc网络分簇路由协议,该协议利用簇的层次结构,并采用基于异常度的簇结构调整方案提高簇结构稳定性,减小路由协议开销。分析和仿真表明该协议具有控制开销小、网络性能高的特点。

Abstract：

The clustering hierarchical routing protocol have been developed to increase the system performance.Hierarchical structure has inevitably brought some drawbacks,maintaining the hierarchical structure needs more complicated cluster heads selection algorithm,which may result in the cost of maintaining cluster structure.A novel clustering structure based routing Protocol for ad hoc network was explored.It could reduce the route cost by adopting the hierarchical structure and could improve ad hoc network stability by introducing a configuration strategy based on ＂Exception Degree＂.Analysis and simulation show that the protocol is characterized with its low maintenance costs of routing and high network performance.     

能量有效的无线传感器网络可信路由协议

如何更有效地利用节点有限的资源是无线传感器网络研究的热点之一。提出的能量有效的可信路由协议(energy efficient reliable routing protocol, EERRP),采用了一种能量均衡策略,使网络中的能量均衡消耗,将网络生命周期最大化。同时,EERRP引入了信誉评价机制,通过节点在数据传输过程中对其他节点行为的监测以及信誉传播,使数据在通信过程中能够尽可能地避开问题节点到达目的节点,达到可信数据传输的目的。通过在NS仿真平台对EERRP进行测试与验证,并将其与传统路由协议进行比较,证明EERRP在网络能量有效性和数据可信传输方面具有明显优势。     

基于位置估计的井下无线传感器网络路由算法

井下无线传感器网络中的信标节点无法及时获得能源补充,能量水平总体偏低,结合井下网络的特点研究能降低信标节点能耗、延长信标节点服务时间的路由算法对井下无线传感器网络十分必要.通过对井下传感器网络的能量补充方式和节点移动特点的分析,提出了一种基于位置估计的多跳路由(position estimatebased multi-hop route,PEBHR)协议,该协议通过位置估计的方法帮助节点选择恰当的移动节点作为数据中继快速建立路由路径,从而由能量水平较高的移动节点承担主要的数据转发任务,减少能量水平相对较低的信标节点的负载,从而延长信标节点的生存时间.仿真结果表明PEBHR协议能够降低信标节点的能量消耗,有效延长信标节点的生存时间,有效解决井下节点能量不平衡的问题.     

基于蚁群优化算法的无线传感器网络路由协议

提出了一种基于蚁群优化算法的无线传感器网络路由协议RPBAA.该协议通过修改蚁群优化算法以适应无线传感器网络无全局标识、节点较少移动、资源受限等特性,提供了一种智能、动态、可扩展的多径选路传输方法来获取有效且健壮的通信,并通过全网能量均衡使用以最大化网络生命期,另外引入了数据分片机制来进一步优化选路效率.最后通过仿真验证了RPBAA协议的有效性和数据分片机制带来的好处.     

一种基于辅助路由的拥塞自适应协议

针对现有多跳无线自组网路由协议以被动方式对拥塞进行处理,有可能导致更多的分组丢失、更长的时延和更大的网络开销问题,提出了一种基于辅助路由的拥塞自适应协议（congestion adaptive protocol based on aided-routing, CAPAR）。该协议以主动方式对拥塞进行处理,采取建立辅助路由的方法对发送给拥塞节点的业务流量进行分流,主动避免拥塞的发生,克服了以被动方式对拥塞进行处理所带来的不利影响。给出了CAPAR协议的建立过程,证明了CAPAR协议的正确性,并对其路由存储代价和路由更新代价进行了分析。结果表明,与其他按需路由协议相比,CAPAR减少了重新建立路由所带来的开销和时延,其路由更新代价明显降低。     

一种新的无线Mesh网路由协议

无线Mesh网SEE-Mesh提案中的按需多径路由算法HWMP存在效率低、扩展性不强等问题.基于先应式路由思想,结合分布与集中式路由的特点,将数据链路层的平面路由方法拉伸成类似于IP路由的多级路由框架,提出了一种新的Mesh网络多径路由协议WMRP.网络仿真与性能评估表明,新协议在多项性能参数上优于原协议,较大提高了执行效率及其可扩展性.     

基于事件驱动的无线传感器网络动态分簇路由算法

为了降低应用于突发事件监测的无线传感器网络的能量消耗,设计实现了一种基于事件驱动的动态分簇路由算法.在人体神经系统工作机制和传感器网络分簇路由协议的基础上,建立了基于人体神经系统的传感器节点模型,提出簇的生存时间和覆盖范围依据事件情况而动态调整,以有效提高数据融合性能,避免冗余分簇.仿真实验结果表明,该算法与TEEN相比消耗的能量更少,可以有效延长网络的生存时间.     

多接口无线Mesh网络多径及负载均衡路由协议

无线Mesh网络作为一种自组织、自配置的新型宽带网络,正受到越来越多的关注。为了提高网络端到端的性能,AODV-DM多径路由协议提出寻找干扰不相交多径,但仍存在可寻率低,源节点和目的节点竞争信道的问题。利用多接口无线Mesh网络干扰小的优点,提出一种寻找干扰不相交多径硌由协议（MR-AODV-DM）,该协议能够解决AODV-DM协议存在的上述问题。此外,还提出一种结舍员载均衡的期望传输次数的改进路由判据（mETX）,该判据在反映无线Mesh网络链路状态的同时起到负载均衡的作用。     

NS—2网络仿真器中动态路由算法的动画仿真研究

研究了基于Unix系统的大型离散事件可视化网络仿真器NS—2(Network Simulator V.2)，分析了基本网络模型C 类的设计原理，Tcl仿真脚本文件的Otcl语言建立方法，局域网模型拓扑描述，路由策略与协议算法，组件的编译等。着重剖析了分布式Bellman—Ford(或距离向量DV)路由算法，以及动态网络拓扑变化的仿真机制。设计了一个7结点的令牌环形网的动态路由仿真实例。利用Nam工具仿真实现了动态路由DV算法的动画效果，利用Xgraph工具描绘出通路上的数据流量曲线，实验结论验证了在DV路由算法下网络的通畅性，以及实际通信中数据包的抛弃、丢失和网络阻塞干扰等现象的客观存在。     

Dynamic Routing Protocol for Computer Networks with Clustering Topology

1.INTRODUCTIONTheroutingdecisionorselectionisoneoftheimportantresearchissuesinthenetworkfields.ItisoneoftheprincipalfunctionsofthenetworklayerorinternetlayerintheISO-OSIprotocolarchitecture.Theperformanceofroutingprotocolisrelatedtothethroughput,averagemessagedelayreliabilityandtransferableefficiencyofthecommunicationsubnetworks[4,8].Untilrecently,thevariousplanned(non-hierarchical)routingalgorithmsforthecomputernetworkshavebeenstudiedextensively,andthehierarchicalroutingtechniquesforth…     

AD HOC网络中的一种QoS-AWARE多径路由协议

随着多媒体应用的不断发展,在Ad Hoc网络中提供QoS保证具有重要的意义.在研究节点拥塞、节点碰撞等本地信息对QoS路由影响的基础上,提出了一种在Ad Hoc网络中提供QoS保证的路由协议--基于本地信息的QoS-aware多径路由协议QAMR.该协议把带宽作为QoS参数,通过引入节点利用因子和路径利用因子来考虑可行路径处理能力问题和对业务的QoS保证.该协议的路由发现和路由维护算法是DSR协议的扩展.通过仿真和对比分析验证了QAMR协议无论在静态网络和动态网络,都具有很好的性能.     

A Fault-tolerant Routing Control for Double Loop Networks

This paper divides the vertex set into several disjoined subsets and provides an optimal fault-tolerance routing algorithm based on the vertex set partition. This algorithm is efficient and convergent, in polynomial time, we can get the output if the vertex is given.     

延迟容忍网络中基于Epidemic算法的组播路由研究

延迟容忍网络(DTN)是近年来出现的一种新型的网络体系结构,它最大的特点就是网络的间断连通性,这也使得其路由算法的设计成为DTN网络的关键所在.介绍了DTN路由设计时应该考虑的问题,研究了DTN的直接传送组播路由和Epidemic路由机制,并将两种路由算法结合起来,在OPNET仿真平台上对其信息传送率和传送延迟等性能进行了仿真分析.结果表明,基于Epidemic路由的组内直接传送的组播方式在性能上是由于直接传送组播方式的.     

基于节点标号的Koch网络结构性质研究

针对正多边形Koch分形岛所映射成的Koch网络,根据节点接入网络的时间和位置信息给节点标号。在节点标号的基础上,研究网络的最短路由及计算最短路径长度;并分析网络的主要结构性质,如节点的度、度分布和累积度分布函数,以及网络的聚类系数、平均最短路径长度、度关联函数和介数中心性,得出结构性质的解析解。结果表明,所构建的Koch网络是无标度和小世界的;其聚类系数趋向于比较大的常数值;平均路径长度与网络节点数的对数呈正比关系,度相关函数、点介数和边介数都随节点度的变化而指数变化。     

面向桥梁结构健康监测的WSN分簇路由协议

在桥梁结构健康监测(bridge structure healthmonitoring,BSHM)的特定应用场合中,只根据节点地理位置进行成簇或使用单跳策略完成簇间路由,都会导致整个无线传感器网络(wireless sensornetworks,WSN)的不稳定。针对BSHM下的WSN,提出"能量分布"的概念,设计了一种能量均衡分簇路由协议(energy balance protocol,EBP)。通过二次分簇,使WSN中的高能量区域承担更多的能量消耗,设计基于区域划分的多跳策略以控制转发跳数。仿真结果表明:在BSHM的场景中,EBP与LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy),SEP(stable election protocol)相比,其生命周期和能量消耗方面均有显著的正向提升。     

基于链路质量的无线传感器网络路由量度研究

选择合适的路由量度对于提高无线传感器网络的路由效率而言至关重要.综述了现有无线网络几种典型的路由量度,并通过实验研究,发现了无线传感器网络的通信链路存在着高丢失率、非对称性等特点;进而分析了采用传统单一的路由量度方法在设计无线传感器网络路由协议时存在的不足;通过定义链路连接门限β,提出了一种基于Hops与ETX相结合的混合路由量度方法;将此路由量度方法应用于AODV协议中,仿真结果表明所提出的混合路由量度是一种高吞吐量,低丢失率的量度方法,能够为无线传感器网络高效路由协议的设计提供有价值的参考.     

传感器网络中一种基于时分的路由算法

针对采用多跳传输数据时靠近基站的节点易耗尽能量而失效、单跳传输数据时距离基站较远的节点很快失效的问题,提出了"2跳"的概念和基于时分的路由算法,其基本思想是在不同时间段分别采用单跳、多跳和"2跳"路由。仿真实验表明,算法使节点能量消耗比较均匀,能延长网络的生命周期。