基于混合策略的机会网络路由算法

针对机会网络中传统路由算法对转发节点的选择考虑不周,导致消息投递率较低和网络性能不高的问题,提出一种基于混合策略的路由算法BHS(routing algorithm for opportunistic network Based on Hybrid Strategy)。该算法根据转发节点的剩余缓存空间百分比、剩余能量状态、与目的节点相遇概率以及信任度4个因素,计算各个转发节点将消息成功投递到目的节点的混合策略值,通过综合转发策略来决定消息最佳的下一跳转发节点。仿真结果表明,与传染路由以及单方面考虑转发节点能量、缓存空间、概率和信任度的路由相比,BHS在消息投递率、平均延迟时间和平均缓存时间等方面比上述路由协议的性能更好。     

基于ONE平台的机会网络路由协议仿真分析

从传输成功率、平均传输延迟和路由开销比率三个路由性能指标入手,利用ONE仿真平台仿真并分析了不同网络环境因素对机会网络几种典型路由协议的影响,为不同机会网络环境下路由协议的选取提供依据.仿真结果表明:各路由协议性能差异明显,其中Spray and Wait和MaxProp算法在各种仿真环境下都具有较高的传输成功率,且Spray and Wait算法路由开销比率较低.     

机会网络黑洞攻击模型的设计与实现

为了研究在机会网络路由协议下黑洞攻击对网络性能的影响,分析了机会网络的网络特征及黑洞攻击的攻击机制,在ONE仿真器下搭建了机会网络的黑洞攻击模型,并应用模型在多种机会网络路由协议下进行仿真,通过分析网络的消息交付率等性能,得出黑洞攻击强度与网络性能之间的关系。该模型能较为准确地模拟黑洞攻击,并且适用于不同种类的机会网络路由协议,具有一定的拓展性,为机会网络安全的研究提供了重要的参考依据和实验研究手段。     

一种基于社区的机会网络路由算法

针对机会网络中传统的路由协议未考虑到节点社会性的问题,提出一种基于节点社会特性的算法。该算法根据节点成功接触频次和累积接触时间两个因素确定节点之间的关系度,并根据节点之间的关系强度对节点进行社区划分,充分利用节点和目的社区的关系转发信息。仿真结果表明,该协议能够提高消息投递成功率和相对较低的传输时延,降低网络的资源消耗。     

基于社交效用向量的机会网络路由算法

针对传统机会网络路由协议未考虑到节点社会性的问题,根据机会社会网络中节点呈现出周期稳定性和规律性,利用节点累计的历史信息组成"社交效用向量"来预测网络拓扑结构的变化,提出了基于社交效用向量的机会网络路由算法.该算法中每个节点都携带各自的社交效用向量,根据节点与目标节点是否属于同一社区及节点的社交延迟度控制消息的转发次数,同时将连通时长、社交有效性用于决策消息转发,避免消息的碎片化.在真实数据集PMTR上进行仿真实验,从转发消息数、数据包平均延迟及投递成功率三方面将该算法与Epidemic、Prophet经典算法对比,分析了消息生存时间和节点缓存空间对路由性能的影响.仿真实验表明,该算法与Epidemic、Prophet算法相比,减小了延迟率和误码率,提高了投递成功率,同时在转发消息数方面略优于两种经典算法.     

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。     

NS-2随机路点模型在松散网络中节点分布研究

路由协议是Ad hoc网络关键技术之一,也是影响网络性能的重要因素。本文研究松散网络中,随机路点模型下不同路由协议的节点分布。通过对几种路由协议的仿真,从分组投递率的仿真结果分析节点在松散网络中的分布。根据仿真结果,当节点运动速率低,节点分布不均匀,分组投递率的结果浮动很大,当节点运动速率提高,节点分布趋向均匀,分组投递率结果较稳定。     

一种能量高效的Ad hoc网络路由协议

传统的Ad hoc网络路由协议以最少跳数作为路由选择的标准,导致部分节点过早死亡.为此,文中提出了一种新的基于能量高效的按需路由协议.该协议以AODV路由协议为基础,在路由发现阶段考虑了节点剩余能量情况,将瓶颈节点能量和路径剩余能量平均值作为路由选择度量,选择总体能量充足的路径以避开剩余能量较小的瓶颈节点的影响.仿真结果表明,该协议能够保护能量低的节点,延长其服务时间,实现网络中能量的均衡消耗,延长网络生存时间,提高分组平均投递率,具有较强的实用性.     

优化生存时间的传感器网络地理机会路由

为延长无线传感器网络的生存时间,提出一种优化网络生存时间的无线传感器网络地理信息机会路由协议GOROL,并根据该协议特征建立了节点剩余能量与转发能效模型.基于此模型,提出了一种自适应转发集优化算法,该机制兼顾了节点剩余能量与转发能效,能优化传输效率并最大化网络生命周期.仿真实验表明,相比能量感知机会路由CORP和GOR,GOROL具有更长的网络生存时间.     

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。     

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.     

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.     

基于节点属性和缓存管理的机会网络路由算法

由于机会网络中的节点移动性强,资源受限,设计高效的机会网络路由算法面临巨大挑战.目前已有的路由算法大多借助节点之间的相似性来提高算法的性能,而没有关注到节点之间的异构性,导致部分节点承担了过重的传输任务,从而影响了网络性能.以传统的PRoPHET路由算法为基础进行优化,提出了基于节点属性和缓存管理的机会网络路由算法(Opportunistic Routing Protocol based on Attributes of Nodes and Buffer Management,OANBM),该算法考虑节点的异构性,尽可能利用通信能力强的节点完成转发任务,并且加入缓存管理措施来降低网络负载.仿真结果表明:与经典机会网络路由算法相比,该算法的消息投递率可有效提升10％,而且大幅降低了网络负载率.     

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。     

机会网络中基于博弈论的可信路由模型

针对机会网络中的自私节点会威胁路由安全并影响机会路由的传输性能问题,提出一种基于博弈论的可信路由模型.在定价-竞价交易模式下,源节点根据消息的重要程度定价,中间节点依据自身转发能力竞价获得转发机会,使用博弈理论分析节点不同决策行为下的博弈收益.仿真实验结果和博弈分析表明:可信路由模型通过区别节点价值有效规避了自私节点,增强了路由的安全性和可靠性,并在传输成功率、传输时延和路由开销等方面表现出较好的性能.     

机会网络中自适应摆渡路由协议

针对传统摆渡路由无法在节点运动环境下工作的问题,提出一种融合副本路由的自适应摆渡路由协议.根据节点的移动模型,计算节点间的相遇期望,评价网络的连通性.在网络不连通的时段,通过使者访问节点完成数据的传递.利用中心领导者实现多个使者间的通信,提高路由性能.仿真结果显示,与传统的副本路由相比,该协议可以使传输成功率提高15％,使端到端延时降低50％.通过仿真评价了使者数目和节点移动模型对协议的影响.     

无线传感器网络中基于能量感知的机会路由协议研究

在无线传感器网络中,传感器剩余能量对网络结构及网络传输效率有很大的影响,传统的路由协议并没有考虑到能量对网络结构的影响.在对机会路由协议进行研究的基础上提出基于能量感知的路由协议,并对仿真结果进行分析.通过实验证明,该协议能够提高对能量的吞吐量,均衡网络中节点的能量消耗,提高网络性能.     

针对事件驱动型传感器网络的多路径编码路由协议

针对事件驱动型传感器网络Burst-Bulk的流量特性,提出了一个基于网络编码和机会转发的多路径单播路由协议——CodePaths.定义了一个考虑时延和拥塞的路由度量,以该度量为基础建立了所有节点到Sink的梯度场.当网络中有事件发生时,节点对数据包进行Intra-flow随机线性编码和再编码,并依据路由梯度和链路质量为多个下游节点分配"转发机会",从而形成从源节点到Sink的无状态交叉多径Mesh,编码包最终汇聚于Sink,并解码得到原始数据.实验结果表明,CodePaths能够适应事件的时空随机性,具有较高的吞吐率和良好的实时性,包传输成功率在95%以上,并在保证可靠性条件下最小化数据传输量,提高能量效率.     

基于遗传优化的无线传感器网络定向扩散协议

对定向扩散协议进行了改进,提出了GADD(GA based directed diffusion)协议.利用探测数据包策略进行初始路径集建立的方法,有效地避免了初期路由的盲目性;引入遗传协议对初始路径集进行优化,增强了路径的多样性、提高了节点能量的利用率,提升了路径集的整体质量.仿真表明,GADD协议不仅延长了网络寿命,减小了网络规模变化对路由协议性能的影响, 缩短了无线传感器网络的数据传输延时,而且具有较好的收敛性.     

抗污染攻击的流内安全网络纠错编码

传统的网络路由并不能达到多播网络中"最大流-最小割"定义的Shannon容量限,而网络编码很好地解决了上述问题,在增大吞吐量的同时还可以均衡网络负载,提高带宽利用率.但是当网络中存在恶意攻击时会引入错误数据包,在线性网络编码操作下会带来数据包的"错误扩散",不仅影响网络性能,还会造成资源的严重浪费.因此如何在优化网络传输性能的同时提高通信网络的安全性成为目前亟待解决的问题.本文采用基于同态校验的线性网络纠错编码机制进行差错控制,拟解决多播网络中的污染攻击问题,对安全性能以及传输性能进行了分析.仿真结果表明基于同态校验的网络纠错编码能够在不破坏数据包编码规则的前提下及时地进行错误的检测和纠正,得到较好的差错控制性能,能够对抗网络中恶意节点引起的污染攻击问题.