WPAN Mesh网络中基于服务器的高效路由算法

基于IEEE802.15.5的高速无线个域网(wireless personal area network,WPAN) Mesh网络中的基于服务器的路由算法(server routing,SR)在链路状态信息注册阶段和最优路径建立阶段均存在冗余的开销和操作.提出一种高效率低时延的路由算法(high-efficiency and low-delay routing algorithm,H.RA).在HLRA算法中引入了广播链路状态注册消息机制和缩短中继列表长度机制,从而利于更快速地建立最优路.理论分析和仿真结果表明,与SR算法相比,HLRA算法在保持包的投递率不变的前提下,减小了网络开销,降低了平均端到端时延.     

基于深度强化学习的无人机自组网路由算法

针对无人机自组网节点密度大、拓扑变换频繁,导致移动自组网复杂的问题,提出了一种基于深度强化学习(deep-reinforcement learning, DRL)的分布式无人机自组网路由算法。利用DRL感知学习无人机特征,使节点不断与环境交互、探索学习最优行动(路由)策略;通过存储经验知识,维护端到端路由,赋予无人机网络智能化重构和快速修复的能力,从而提高路径的稳定性,降低路由建立和维护开销,增强网络的鲁棒性能。仿真结果表明,提出的算法具有较好的收敛性能;在路由修复时间、端到端时延,以及网络适应性、扩展性方面都优于传统的路由算法。     

蚁群算法在无线传感器网络路由中的应用研究

无线传感器网络路由问题是无线传感器网络研究中核心问题之一,本文提出了一种改进的蚁群路由算法,在保证网络资源利用率的前提下避免停滞,使系统能迅速收敛。仿真结果表明,本文算法在平均递交率、路由算法的开销和端到端的平均延迟等方面表现优异,验证了该算法的可行性和有效性。     

能量高效与移动预测的路由算法分析

传统的无线移动自组网路由协议无法实现能量均衡消耗,也不能很好的适应网络拓扑动态变化,为此提出了一种新的基于能量高效与移动预测的按需路由算法。该路由算法在路由发现时排除不稳定链路,让能量较多的节点优先参与路由请求分组的转发,同时通过预测链路连接时间采用主动式局部路由修复策略,在路径实际失效之前就完成修复工作。仿真实验表明,和传统的AODV协议相比,文中提出的算法在路由控制开销略有增加的情况下,提高了分组平均投递率,降低了数据分组端到端平均时延,同时能够实现网络中的能量高效,延长了网络寿命,因此具有较强的实用性。     

机会网络中高效低时延多摆渡节点路由算法

针对机会网络中带网关节点的多摆渡节点路由算法(MMFGW)存在部分区外消息冗余等待、数据转发次数偏多和相邻区摆渡节点之间无协作的情况,提出了一种新的多摆渡高效低时延路由算法(ERMF)。当网关节点的邻居节点有数据发送时,ERMF算法通过查询跨层旁听机制建立区外属性表,确认表中有匹配,则数据不再经过本地摆渡节点转发,而是向网关节点直传。另外,跨区域摆渡节点之间相遇时,通过彼此交换自己区域内的节点信息获取属于本区域内的有效数据,这2种直接通信的协作机制均可优化节点间单一的数据交互方式,促进区域间数据的快速传输,在不影响原有数据传输功能的前提下降低数据分组时延和转发开销。仿真结果表明,与MMFGW算法和节点中继算法相比,ERMF算法的数据分组转发开销和平均端到端时延分别降低了8.1%和7.3%以上。     

一种链路稳定性预测的分层路由协议

提出了LSP-DOA路由协议.该协议继承了DOA算法的局部路由修复的优点,基于Two-Ray无线传播模型和Friis公式计算链路的稳定性,并构造一个阈值;当链路稳定性小于阈值时,便发出警告,启动路由发现寻找可以及时替换即将中断的链路的新路径.仿真结果表明,与路由协议AODV,DSR和DOA相比,LSP-DOA路由协议提高了系统分组投递率、路由修复成功率和平均路径长度,降低了控制开销和平均端到端延时,能够长时间维持稳定高效的活跃路径,改善了网络整体性能.     

基于邻居节点故障感知的NoC自适应路由算法

介绍了片上网络的拓扑结构和路由算法,提出了一种适用于NoC 2D-Mesh结构的自适应路由算法,可以根据邻居节点的状态动态的选择路由。通过仿真证明了在均匀随机流量模式下,相对于XY路由算法,使用本算法吞吐量更高,平均端到端时延更小。     

基于表面自适应的定向贪婪选路

针对无线传感器网络中基于位置的路由算法中存在的重复搜索和冗余计算问题,提出一种基于表面自适应的定向贪婪路由算法(DGAFR).该算法充分发挥贪婪转发、表面路由转发和定向选路的优势,依据局部区域节点的状态信息进行整个网络的路由选择.理论上分析证明DGAFR算法具备渐近最优性;仿真结果表明,相比于GPSR和GOAFR,该算法降低了大量额外的通信和计算开销,更适于大型的传感器网络.     

保证服务质量的最小能量无线传感器网络路由算法

为了减小无线传感器网络(wireless sensornetwork,WSN)的路由能量开销,同时保证数据传输的服务质量,提出了一种新的路由算法,称之为DEER(delay-constrained energy efficient routing)算法。DEER算法的核心思想是将路由选择和传输速率控制相结合。算法首先采用概率分析方法,估计出最优的总跳数以及相应的传输速率;然后再逐跳选择出后续节点,构成整条路径。理论分析和计算机仿真结果都表明,在现有的路由算法中,如果端到端传输时延变小,那么能量消耗将呈指数上升趋势;而在DEER算法中,二者的关系将从指数退化成多项式关系。可见,DEER算法不但保证了端到端传输的服务质量,而且大幅度地降低了路由能量开销。     

认知 Ad-Hoc 网络中一种基于稳定性和时延的路由协议

未来的认知 Ad-Hoc 网络中,授权用户的活动将对认知用户之间的多跳路由的稳定性造成很大影响,为了保证认知用户之间路由的稳定性并降低路由的端到端时延,提出了一种基于稳定性和时延的路由协议。该协议引入稳定性因子,只有满足了稳定性约束条件的路由才可以作为候选路由,然后将传输时延作为度量对候选路由进行筛选。通过一个简单拓扑模型验证了该路由选择策略的优越性;并针对认知无线 Ad-Hoc 网络的网络环境,分析了其时延和稳定性的模型,在此基础上结合传统 AODV（Ad hoc on-demand distance vector routing）路由协议,实现了提出的综合信道和路径选择策略。仿真结果表明：提出的路由协议无论在不同的源、目的节点距离,还是在不同的授权用户活跃程度下都具有更好的稳定性和端到端时延表现。     

无线多跳网络中基于网络编码的高效可靠组播路由算法

针对现有的多跳无线网络中基于网络编码的可靠组播算法,节点在数据恢复阶段存在冗余的控制开销和编码包的冗余传输问题,提出一种基于网络编码的高效可靠组播路由算法(high-efficiency reliable multicast routing algonthm based on network coding,HMNC).该算法通过采取在数据恢复阶段用组播树上游节点的反馈信息替代下游节点的冗余反馈信息以及新增节点缓存机制等措施达到减小网络控制开销和降低数据的平均恢复时延的目的.理论分析和仿真结果表明,与基于网络编码的可靠组播(network coding reliable multicast,NCRM)算法相比,HMNC算法在节点数据的平均恢复时延、网络控制开销等方面的性能均得到了提升.     

Route maintenance of on-demand routing protocol in mobile ad hoc networks

In mobile ad hoc networks （MANETs）, if a mnltihop route breaks, route maintenance is typically performed to establish a new route which causes high control overhead and long packet delay. To decrease the time of recovery and the overhead of maintenance, a new route maintenance mechanism in which the maintenance is confined to the vicinity of the broken link is proposed. This mechanism patches broken route through some other nodes in which only nodes near the broken link（s） may need to be substituted and the rest of nodes can be retained on the route. The broken link can be repaired without considering its relative position in the whole path, so the abihty of dealing with hnk failure is improved obviously. Simulation results show that the proposed strategy improves network performance significantly, such as in merits of control overhead and packet delay.     

改进的A＊算法在Ad Hoc网络中的应用

针对Ad Hoc网络拓扑结构频繁变动,已有路由的有效时间短、丢包率高等问题,将改进的A＊算法应用于Ad Hoc网络实现路由查找,利用NS2仿真,将A＊算法与传统的AODV、DSR路由算法在丢包率、传输速率、平均端到端时延、算法开销等4个方面进行性能比较,仿真结果表明：A＊算法在源节点与目的节点间寻找路由的过程中,能够快速而准确地建立路由,在路由速度、发包成功率等方面有明显的提升.     

无线自组织网络路由开销控制的混合策略博弈

为了在无线自组织网络中建立可用性和连续性更高的路由,路由发现过程中需要重复广播更多的路由请求(PREQ)分组,从而造成路由开销的明显增加,并严重制约了网络的可扩展性.针对以上问题,利用混合策略博弈对PREQ分组的转发过程进行建模,提出了一种基于混合策略博弈的路由开销控制算法,该算法在收到同一PREQ广播的邻居节点间进行博弈并由此决定各自转发PREQ的概率,在满足概率的情况下才可以继续广播收到的PREQ.仿真结果表明,提出的算法能够显著地减少路由开销,同时提高网络的整体性能.     

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。     

一种基于改进HMIPv6的移动网络路由优化方案

以支持NBS协议(NEMO basic support protocol)的移动网络为研究对象,针对移动性管理和路由优化问题,提出基于改进HMIPv6的移动网络路由优化方案.将HMIPv6与NBS整合并构建层次化网络架构,利用HMIPv6的区域化管理机制降低移动网络内的移动节点注册开销.对HMIPv6进行改进,设计全新移动网络路由优化方案,消除移动网络内部节点通信过程中所存在的冗余路由.分析结果表明,同NBS对比,本方案在额外数据包开销和移动管理开销方面具有显著优势.     

一种使用双簇首的分簇路由协议的研究

高效地使用资源和延长网络的生命周期是传感器网络中高效路由协议应考虑的很重要的问题．本文提出一种能解决以上两种问题的新算法，即在算法中使用双簇首，可以减少任何形式的流行算法的使用，因而节约了许多资源并且使得路由发现更容易．实验结果表明使用双簇首极大地减少了路由发现过程中的信息开销并且延长了网络的生命周期．