移动预测的无人机自组网路由协议

在无人机自组网中,针对贪婪地理路由协议采用周期性信标交换导致邻居表不能准确反映邻居节点位置的问题,提出了一种基于移动预测和链路保持时间的路由协议MP-GPSR。该协议综合考虑节点的移动位置和链路保持时间来选择下一跳,减缓了节点高速移动带来的不利影响,同时使用两跳邻居节点的位置选择下一跳来避绕路由空洞,降低了传统边界转发的路径冗余。仿真结果表明:该协议不但提高了数据分组交付率,而且降低了平均端到端时延和控制开销。     

传感器网络基于邻居信息量化的能量平衡路由

针对地理位置路由中数据包的平均传输能耗随时间推移急剧增加的问题,设计并实现了一种基于两跳邻居信息量化的能量平衡路由协议(TNEB).节点通过Hello报文获得两跳范围内的邻居节点信息,TNEB根据两跳邻居信息确定一个贪婪转发候选节点集合.依据邻居节点的数据流拥塞度和能量平衡度,从候选节点集合中选择最佳的邻居节点完成数据包的转发.测试结果表明,在平均邻居节点数为15的网络拓扑上,TNEB算法的平均能耗比Greedy-2和GPSR算法分别降低了26.7％和48.8％,端到端延迟分别减少了19.9％和31.8％.     

面向VANETs改进的GPSR路由算法

针对车载网络GPSR的路由空洞问题,分析了现有策略的不足。为此,提出改进的GPSR。在改进的GPSR中,当节点已达到局部优化,即贪婪算法无法传递数据包,就利用邻居节点竞争方式转发数据包,并基于邻居节点的权值,选取最优的下一跳节点。仿真结果表明,改进的GPSR在数据传输率、端到端传输时延、路由长度方面均有较好的性能。     

基于梯度信息的ZigBee网络PAN间混合路由算法

针对现有ZigBee网络多PAN路由算法在路由构建过程中通信开销和传输时延较大,以及不相邻PAN的节点间无法建路的问题,提出一种基于梯度信息的低开销混合路由(GLHR)算法.通过网关的梯度定向扩散操作,构建PAN内节点至网关的梯度层次,并借助梯度信息限制路由发现中控制分组的路径,缩减控制分组转发次数.利用先验式和按需式的混合路由策略传输数据分组,降低通信开销、减少分组时延.仿真结果表明:与现有的典型算法IP-AODV相比,GLHR算法在数据分组平均端到端的时延、网络开销、分组传送成功率等方面的性能得到整体提升.     

基于端到端时延保证的紧急分组优先算法

提出了一种能够提供端到端时延保证的多跳问时延协作Crossbar调度算法(紧急分组优先算法)。该算法以分组头中记录的剩余时延为权重对分组进行调度，通过控制分组在各跳上的时延不但能够保证分组的端到端时延，还能够平衡不同跳数分组的端到端时延。算法还能够使路由器避免维护每个流的状态信息以及对单个流进行复杂的队列管理和调度，由此增加了路由器的可扩展性。计算机仿真表明该算法具有较高的资源利用率，较低的端到端时延和时延抖动以及较低的分组丢弃率等特点。     

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。     

基于端到端时延保证的紧急分组优先算法

提出了一种能够提供端到端时延保证的多跳间时延协作Crossbar调度算法(紧急分组优先算法)。 该算法以分组头中记录的剩余时延为权重对分组进行调度,通过控制分组在各跳上的时延不但能够保证 分组的端到端时延,还能够平衡不同跳数分组的端到端时延。算法还能够使路由器避免维护每个流的状态 信息以及对单个流进行复杂的队列管理和调度,由此增加了路由器的可扩展性。计算机仿真表明该算法具 有较高的资源利用率,较低的端到端时延和时延抖动以及较低的分组丢弃率等特点。     

一种基于监听邻居信息的AODV本地修复算法

AODV在路由维护阶段,引起较大的端到端延迟和路由开销,针对这一问题提出了一种基于监听邻居信息的快速修复机制—AODV-ONI.通过监听邻居节点的信息,发现断路的上游节点向其下两跳或下一跳节点发送单播路由请求,完成查找和快速修复任务.如果发现断路的上游节点不满足快速修复和本地修复条件,则由其前驱节点根据自身邻居信息发起补充路由修复.通过理论分析和仿真实验证明,改进后的修复机制能够有效地降低数据延迟、减少路由开销,同时使得分组投递率有所提高.     

一种基于邻居路由表的Chord改进算法

利用空间换取时间的基本思想,提出一种基于邻居路由表的Chord改进算法NRToChord,该算法中每一个节点都维护一个具有更多节点信息的感知表,在路由过程中能够获取到与目标更加接近的下一跳节点,以提高路由效率,满足对路由时延有着更为苛刻要求的应用需要(如紧急通信,实时语音业务等).通过仿真实验证明:该算法在少量增加节点路由表容量的前提下,资源查找过程中的逻辑路由路径长度和物理路由时延都能缩短30%以上.     

基于复合中继的车载自组织网络数据传输算法

在车载自组织网络中,传输安全类相关的数据时,要求满足低时延和高可靠性,针对高速公路场景中危险警告消息数据的传输,提出一种基于邻居信息的多候选复合中继安全数据传输算法.车辆节点之间通过相互交换Hello Message构建2跳邻居表,在选择下一跳转发节点时利用2跳邻居节点信息得到一个复合参数,该复合参数综合考虑了车辆速度、位置和行驶方向3个因素.根据得到的复合参数值确定转发优先顺序,最高优先级车辆节点被确定为最佳中继转发节点,次优先级车辆节点作为备选中继转发节点.在最佳转发节点发送消息失败时,由备选转发节点继续完成消息转发任务,从而提高数据传输成功率.理论分析和仿真结果表明,提出的算法在实时性和可靠性方面有明显提升.     

Linux下Anycast路由协议的设计与实现

讨论了在Linux内核中Anycast路由协议的设计方案和实现技术,将Anycast路由分为内核Anycast路由数据处理、Anycast路由映射表信息的动态交换与更新、主机Anycast组成员信息管理3部分.内核Anycast路由数据处理部分的实现包括Anycast路由软件的设计和Anycast路由过程中的Anycast地址映射算法及映射表维护,在该部分增加了一个核心数据结构即映射表,完成了Anycast地址到Unicast地址的转换.实验结果表明:通过把Anycast路由映射表信息交换系统设计成守护进程,实现了内核映射表信息的动态更新和路由器间映射表信息的交换;通过Anycast组成员之间的信息通信和用户介入控制的方式实现了Anycast组成员的动态管理;采用全IPv6地址和兼容IPv4的IPv6地址进行组管理、映射表信息交换和Anycast路由以及基于HTTP应用的服务测试,可以有效地实现Anycast数据报的转发.     

一种新的无线mesh网络编码算法

针对网络编码可以在很大程度上提高网络吞吐量,但会增加网络的复杂性这一问题,构造了一个特殊的无线mesh网络拓扑结构,提出一个新的编码算法.该算法通过构造一个虚拟源节点,利用在无线组播网络中,仅需对进入中继节点的链路进行编码,进入目标节点的链路,直接路由选择就能达到网络编码所能够达到的容量.从而允许与目的节点相连接的中继节点收到数据包后直接路由选择.与传统的基于机会的网络编码COPE算法相比,该算法有效地减少了原始数据包传输的次数,从而提高了以网络编码增益来衡量的网络吞吐量.仿真试验验证了该算法的有效性.     

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OBS网络的一种最少冗余包的组播树共享算法

为了减少组播树共享算法(TS-MCAST)产生冗余包,有效地利用链路网络带宽,提出了一种基于光突发交换(OBS)网络的最少冗余包的组播树共享算法(LRP-MCAST-TS)。该算法实现过程中,引入了树分割规则,将满足分割条件的组播树分割成森林,然后根据重叠大小将汇聚的组播会话划分成多个组播共享类。通过理论分析,证明了LRP-MCAST-TS算法设计的正确性,达到了减少冗余包的目的。     

基于定向天线的无线自组网拓扑控制算法

为采用定向天线的特点解决无线自组网中节点异构、能量有限、带宽受限的问题,提出了一种基于定向天线的异构无线自组网拓扑控制算法K-DRNG.该算法包括三个阶段:信息收集阶段,节点控制发射功率,通过扇区转换机制收集邻域拓扑信息;拓扑构建阶段,节点根据链路权重和节点剩余能量构建定向邻近图;拓扑优化阶段,构建初始拓扑子图及添加或删除方向性链路,确保生成拓扑的双向连通性.仿真结果表明,算法能够降低网络中的节点平均能耗,提高无线资源空间复用性,改善网络性能.     

传感器网络中一种基于RSSI的圆环重叠定位机制

针对传感器网络的节点定位问题提出一种使用3个普通信标节点定位全网的基于RSSI的圆环重叠(ROBRSSI)定位机制.通过误差转换、未知节点与其二跳邻居间协作设计,有效抑制已有研究中RSSI测量误差的影响,降低未知节点与信标节点间相对位置要求,实现未知节点的有效定位.基于ROBRSSI定位机制,研究了传感器网络中新加入节点的定位.仿真实验验证了算法的有效性.     

选择性丢弃攻击检测方案

在无线传感器网络中,针对被俘获的恶意节点发动的丢弃合法数据包的攻击行为,提出了选择性丢弃攻击检测方案.该方案使用邻居检测点监听转发节点是否转发了数据包,防止数据包被恶意的丢弃.检测点在发现转发节点恶意丢包行为时,会执行转发数据包的任务,同时生成警报信息给BS节点.BS节点收到一定数量的警报信息,采取相应的措施隔离恶意节点.仿真结果表明,该方案能够很好的抵御恶意节点的丢包行为.     

无线传感器网络中最优分割圆定位算法

为提高无需测距定位算法精度,提出一种最优分割圆定位(OPCL)算法.以节点通信半径做分割圆,将待定位节点附近的锚节点分割为圆内及圆外两部分,定义匹配函数以量化衡量分割结果与实际一、两跳锚节点集合的匹配程度.在一定搜索范围和搜索粒度下,取最优分割圆的圆心作为目标位置.算法综合利用了节点连通性约束及非连通性约束.仿真结果显...     

输出端口编码的可扩展快速转发方法

提出了一种基于路由器端口编码的转发方法(OPCF),该方法通过在通信源和目的间预先建立起面向连接的端口编码路径,可直接根据端口编码对数据包进行路由,避免了路由表查询开销,实现了基于显式路由的灵活快速转发,有助于网络服务质量的提高和流量工程的实现.由于不需要路由器存储和管理除路由表外的额外信息,OPCF可获得良好的扩展性.由于可隐藏数据包的IP地址信息,OPCF能有效增强网络通信的安全性.原型系统上的实验结果表明,该方法能实现比MPLS更低的端到端延时并能有效提高网络的吞吐量.