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.     

Ad Hoc网络中一种基于概率广播的AODV路由协议

分析Ad Hoc网络现有的AODV改进算法的现状与不足,提出了一种基于概率转发的广播算法,并将该算法应用于AODV路由协议.实验仿真结果表明该算法在平均时延、数据包的到达率、路由发现频率等方面的性能优于AODV算法.     

一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法

为克服传统基于概率的路由协议因消息多次转发而导致的网络开销问题,该文在不需获知目的节点先验知识前提下,基于节点局部信息定义包含延迟度和有效性的节点社交尺度,提出了一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法。该算法通过自适应选择社交延迟度低节点作为消息中继节点,实现消息的局部快速转发;根据计算节点社交有效性实现消息转发队列的调度管理。实验结果表明:在保证消息投递成功率的前提下,提出的基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法有效降低了消息转发数和负载比率,从而降低网络开销。     

一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法

为克服传统基于概率的路由协议因消息多次转发而导致的网络开销问题,该文在不需获知目的节点先验知识前提下,基于节点局部信息定义包含延迟度和有效性的节点社交尺度,提出了一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法。该算法通过自适应选择社交延迟度低节点作为消息中继节点,实现消息的局部快速转发;根据计算节点社交有效性实现消息转发队列的调度管理。实验结果表明:在保证消息投递成功率的前提下,提出的基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法有效降低了消息转发数和负载比率,从而降低网络开销。     

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。     

高动态网络的自决策式地理机会主义路由

针对高动态网络下频繁的拓扑探测和位置更新造成路由协议低效甚至失效的问题,提出自决策式地理机会主义路由算法。该算法不指定转发节点,而是在消息传递时,将转发规则携带在消息中广播出去,接收节点根据位置信息和预先设置的规则判断自身是否具有转发消息的权利,并根据贪婪规则计算自身的优先级确定转发时机,从而避免了拓扑探测或位置更新的需求。实验结果表明,在节点移动速度相当高的网络环境下,协议依然工作正常,网络性能明显优于同等环境下的传统路由协议。     

一种基于社区的机会网络路由算法

针对采用社区划分策略的机会网络路由算法在消息传输过程中存在时延过长、冗余转发的问题,提出一种基于社区的机会网络路由算法Routing algorithm for Opportunistic Networks based on Community(RONC),通过充分利用通信重叠区域内的节点转发消息,优化转发节点判定机制,重设消息传输条件,降低消息转发次数,从而提高消息传输成功率,降低传输时延。理论分析和仿真结果显示:RONC算法在平均端到端时延、转发效率和平均存储时间等方面均优于经典的Epidemic routing算法、Prophet routing算法及其改进算法Community-driven Hierarchical Message Transmission Scheme(CHMTS)。     

面向车载网的基于位图的多跳广播协议

车载网(vehicular ad hoc networks,VANETs)中多数安全应用常采用多跳广播协议传输安全消息,然而,现有的多跳广播协议存在时延和碰撞问题。为此,首先强调并分析了现有协议所忽略的碰撞和时延问题,然后提出了基于位图的多跳广播协议(bitmap-based multi-hop broadcast,BMB)协议以解决这两个问题。为了降低时延,BMB协议允许候选转发节点以反比于它的转发优先权设置等待时间,而转发优先权依据空闲空间分布(empty space distribution,ESD)位图设置。ESD位图反映着车辆间的空间分布。其次,BMB协议推导了两个相邻候选转发节点间等待时间的最小间隔,基于此间隔,BMB协议调整各候选转发节点的等待时间,保证两个节点间的等待时间差大于此间隔。仿真结果表明,与STF相比,提出的BMB协议具有低的转发时延和碰撞概率。     

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。     

VANETs中的基于最小传输选择的局部机会路由

机会路由充分利用无线网络的广播特性,极大地提高单播吞吐量。然而,现有的机会路由依赖拓扑的全局信息,而且收集全局信息增加了系统开销,这将限制了机会路由在大型无线网络的应用。为此,提出基于最小传输选择MTS-B(minimum transmission selection)算法的局部机会路由LOR(localized opportunistic routing)协议,记为MTS-BLOR。提出的MTS-BLOR采用分布式最小传输选择算法MTS-B,并利用局部信息将网络拓扑划分小的邻近节点集CNS(close-node-set),拓宽了机会路由在大型的无线网络中的应用。由于无需使用全局动态信息,MTS-BLOR降低了系统开销,减少了系统复杂度。同时,分析了转发清单的全局优化与因开销受限的可扩展性之间的权衡。实验仿真表明,与ExOR(extremely opportunistic routing)、MORE(MAC-independent opportunistic routing protocol)相比,MTS-BLOR在时间复杂度、端到端传输时延和吞吐量方面得到明显的提升。     

车联网中可靠快速信息分发技术研究

提出了一种可靠快速的信息分发(RRMD)协议,该协议采用面向发信者的方案,即由发信者选择下一跳转发者.考虑了车辆的分布特性、信道特征、链路可用性、信号冲突概率、传输时延和排队时延等因素对信息传输的影响,设计了一个端到端时延计算公式,并将其定义为优先级函数,用于下一跳节点的选择.理论分析和仿真结果证明了该协议的优越性.     

基于位置信息的多车协同碰撞预警协议

在车载自组网中,无线信道的通信质量直接影响了EWM(emergence warning message)的多跳广播传输性能.为提高车辆在复杂信道环境下的EWM传输效率、降低延时,综合考虑交通环境下无线网络信号的可靠性、消息传输的实时性及道路交通状况信息,提出一种基于位置信息的多车协同碰撞预警协议(vehicle collision warning protocol,VCWP).该协议在通信范围内选取首选转发车和候选转发车,在进行退避时间的选取时,采取基于邻节点密度的信道竞争机制,以保证EWM在复杂信道环境下的低时延、可靠送达.仿真验证表明VCWP与GPSR(greedy perimeter stateless routing)、IEEE 802.11p协议的BEB(binary exponential back-off)退避策略相比具有良好的性能,提高了EWM传输成功率,降低了时延,为复杂信道通信质量环境下EWM的传输提供了可靠性保证.     

基于节点通信监听机制的高效感知消息传输机会网络路由研究

针对采用社区划分策略的机会网络路由算法在消息传输过程中存在冗余转发的问题,设计节点通信监听机制,构建了新的消息传输策略,以高效感知邻居节点社区属性信息;并充分考虑携带移动设备的人的移动轨迹特点,设计了社区移动模型;嵌入时间片轮回机制,对网络节点进行动态划分社区;最终提出了基于节点通信监听机制的高效感知消息分发机会网络路由算法。在社区内转发消息时,选取与目的节点通信范围重叠区域内的邻居节点作为下一跳,若不存在这样的节点则将消息转发给与目的节点相遇概率较大的邻居节点或目的节点;在社区间转发消息时,算法选取与目的社区通信概率较大的中继社区节点转发消息,通过充分利用通信重叠区域内的节点转发消息,优化转发节点判定机制,重设消息传输条件,降低消息转发次数,从而提高消息传输成功率,降低传输时延。理论分析和仿真结果显示:与当前机会路由算法相比,新算法的传输成功率以及转发效率更高、平均端到端时延与平均存储时间更低。     

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.     

一种适用于节点功率非对称WSN的改进S-MAC协议

针对节点功率非对称的无线传感器网络中的隐终端问题,提出在RTS/CTS机制基础上增加广播Bandwidth Reservation（BRES）消息的改进协议。在改进协议中,通信节点的邻居节点根据侦听到的CTS消息动态广播BRES消息,使得与通信节点连接非对称的高功率节点在接收到BRES消息后推迟自身发送任务,从而避免了隐终端问题。仿真结果表明：相比SMAC协议,改进协议减少了低功率节点的数据冲突并降低了其到目的节点的端到端延迟,提高了低功率节点和网络的吞吐量。     

基于节点位置信息的Ad Hoc空间覆盖广播算法

为减少冗余转发节点和降低传输延时,提出一种基于节点位置信息的空间覆盖算法,通过节点位置信息指定转发节点,优化转发节点的空间分布,在保证送达率的同时有效地降低了转发节点数目和转发次数.由于没有使用预定义的接收次数来决定是否转发,当节点收到数据包后,无需等待判断,降低了传输时延.仿真结果表明,该算法在不同节点数目下能够有效地减少冗余转发节点,提高效率,降低传输时延.     

一种面向实时业务的Ad Hoc网络MAC协议

为降低Ad Hoc网络中实时业务的端到端时延,提出了基于802.11 DCF的改进协议.协议采用3种机制降低实时业务的时延:面向路径的连续转发机制将RTS中的转发信息携带在ACK中发送,给实时业务提供较高的接入优先级;标签交换机制使得中间节点可以在MAC层获取转发信息,加快了实时业务数据包的转发速度;重传控制机制减少了无效传输的超时数据包.仿真结果表明,在重负载条件下,改进协议中实时业务的时延比802.11 DCF有大幅度的下降,网络吞吐量也有所提高.     

ROGR:基于定向道路的地理位置路由

地理位置路由协议被广泛应用于车载网络VANETs(vehicle Ad Hoc networks),然而在真实的城市场景中,由于复杂的道路拓扑和车辆移动,网络拓扑呈动态变化,给地理位置路由协议提出了挑战。传统的基于定向节点地理位置路由遭受可达性和可扩展性的折衷问题。为此,提出面向VANETs城市场景基于定向道路的地理位置路由ROGR(road-oriented geographic routing)协议。ROGR协议利用道路数字地图信息,并结合了基于源节点转发和基于接收节点转发机制。在每一跳中,利用数字地图信息和周期的beacon包,源节点计算各路段的权值;并选择具有最大权值的路段作为数据包传输路段,再将该路段上的车辆作为下一跳转发节点的候选节点。然后,这些候选节点利用基于退避时延机制竞争转发数据包。仿真结果表明,提出的ROGR协议具有好的可达性和可扩展性。