基于 VANETs 下的决策树多副本机会路由协议

在车载自组织网络（vehicular Ad hoc networks,VANETs）中,当节点缓存和消息副本数目被限制的情况下,如何合理地选择车载网络的路由节点是实现VANETs高效转发和投递的关键问题。为此提出了一种基于学习方法的决策树理论的多副本VANETs机会路由协议（D-Tree）。D-Tree将VANETs中节点间的传输和连接因素看做多个属性的集合,并与决策树方法得到一个消息转发规则,同时结合多副本路由与机会路由的“存储─携带─转发”优势进行消息投递。真实数据集上的实验结果表明,在场景密集的情况下,D-Tree相比于Bubble和S＆W路由算法投递成功率提高了近10％,同时在投递延迟等方面也具有明显优势。     

VANETs中基于链路的可持续时间路由方案

车载网VANETs中的车间通信V2V(vehicle to vehicle)有利于车辆信息的共享、提高交通安全;然而,在VANETs中,车辆快速移动、车辆分布不均匀以及拓扑结构动态变化等特性,导致车辆间通信链路断裂频繁、路由稳定性差、车间通信V2V数据传输效率低。为此,以车辆间通信链路的可持续时间为选择路由指标,择优选取可持续时间长的链路组建路由。从而提高路由的稳定性。利用车辆的实时移动信息,包括移动速度、移动方向以及位置估计链路的可持续时间;同时,车辆周期地广播路由表,邻居节点利用收到其他节点的路由表更新自己的路由表,通过这种方式使车辆共享实时的链路信息。仿真结果表明,提出的路由方案有效地提高数据传输速率、降低了端到端传输时延,并提升了吞吐量。     

VANETs中基于链路的可持续时间的路由方案

车载网VANETs中的车间通信V2V(vehicle to vehicle)有利于车辆信息的共享、提高交通安全;然而,在VANETs中,车辆快速移动、车辆分布不均匀以及拓扑结构动态变化等特性,导致车辆间通信链路断裂频繁、路由稳定性差、车间通信V2V数据传输效率低.为此,以车辆间通信链路的可持续时间为选择路由指标,择优选取可持续时间长的链路组建路由.从而提高路由的稳定性.利用车辆的实时移动信息,包括移动速度、移动方向以及位置估计链路的可持续时间;同时,车辆周期地广播路由表,邻居节点利用收到其他节点的路由表更新自己的路由表,通过这种方式使车辆共享实时的链路信息.仿真结果表明,提出的路由方案有效地提高数据传输速率、降低了端到端传输时延,并提升了吞吐量.     

基于引力场的机会网络路由算法

机会网络通过节点的运动带来相遇机会进行数据传递,结构的拓扑变化给机会网络的路由算法设计带来了挑战.现有的经典路由算法认为节点与节点的关系是独立的,没考虑节点之间的关系,根据"节点的最大介数与网络的传输能力呈近似反比的关系"这一关系,结合引力场理论,将机会网络抽象为一个引力场,网络中的节点视为引力场中的暗能量和星体,节点间的相互作用转化为路径对数据包的吸引力,提出了基于引力场的机会网络路由算法(routing algorithm for opportunistic network based on gravitation field,BGF),通过在ONE上的仿真实验,然后与Epidemic算法、Prophet算法对比,实验结果表明:在节点数与节点缓存比较大时,BGF算法的传输成功率最高,传输延迟与路由开销最小.     

图在路由选择中的应用

介绍了广播路由选择方式中的生成树算法 ,提出了用图的广度遍历算法来实现生成树的思想     

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。     

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.     

能量采集WSN中的自适应机会路由算法研究

能量采集技术可以使无线传感节点脱离化学电池容量的限制,通过均衡布局能量采集节点的优化,在一定程度上可延长网络寿命,然而环境能量采集的不确定性可能导致能量采集节点能量供应不稳定,使网络的吞吐量和稳定性受到影响.为了让能量采集无线传感网更充分地利用环境能量,提出了自适应机会路由算法.算法根据网络条件与可用能量程度对节点进行区域划分,再分配传输优先级,进行优化路由处理,确保环境能量采集节点的高效利用.仿真结果表明,该算法对比类似方案的GR-DD算法和EHOR算法表现了更高的吞吐量和稳定性.     

基于最小堆优化排序的PTN传输路由研究

目前PTN网络数据大规模增长,不合理的路由规则造成数据传输中路径选择的时延过长的问题,提出一种基于交叉遗传优化最小堆的Dijkstra的PTN传输路由算法。在备选节点的优先队列中,按照交叉遗传优化后的权值进行最小堆排序,每次路由选择中取最小堆的顶节点与邻节点的集合进行遍历对比,对比后的节点不断更新并且加入到备选集中,直到所有的节点经过最小堆的排序比较,形成路由。实验证明这种方法的时间复杂度较传统的PTN路由算法降低20%,具有很强的可行性。     

物联网中一种面向聚集点的机会路由算法

物联网中感知设备可以随身携带,具有明显的社会属性.在设计转发策略的时候,需要考虑感知设备的社会属性对路由算法性能的影响.针对人们在日常生活、工作当中展现出的群聚行为,提出了一种面向聚集点的机会路由算法.该算法结合传统的多备份路由机制以及直接等待传输策略,通过在聚集区域内放置一个静态节点来辅助移动节点进行数据转发,解决移动网元之间以及移动网元于静态网元之间的数据转发问题,进而改善了传统机会路由算法的性能.     

MANET信任路由机制的研究

MANET网络的路由行为表现为若干移动节点间的动态协作,由于无法解决节点的恶意行为问题的传统路由协议不能有效解决传输路径的可靠发现与选择,在对节点路由行为逻辑进行分析的基础上,建立节点的转发概率模型,将节点转发行为转化为对节点路由的信任度量与动态评估问题,以实现端到端路由信任量化与预测。仿真实验结果表明,所提出的信任路由选择算法,可以有效地刻画传输路径的信任特性,实现信任路由选择策略。     

VANETs安全消息广播的性能模型分析

在车载网(vehicular ad hoc networks,VANETs)中将源节点通信范围内的所有节点看作目的节点,在介质访问层耗时很小,因此,常采用广播通信技术分发VANETs的安全消息。然而,广播通信缺乏请求发送RTS/清除发送CTS(request-tosend/clear-to-send)握手连接环节以及数据包确认机制,通信易受干扰,促使通信可靠性下降。为此,提出VANETs中安全消息分发性能评估模型。该模型假定VANETs具有两类级别消息。此外,考虑IEEE 802.11广播协议并使用二维马尔可夫模型(2-D Markov modeling),推导了低级周期性消息LPPMs(low-priority periodic messages)在传输模式和退避阶段的数目的联合概率分布,并利用该联合概率分布推导出高级事件驱动型消息LPEMs(high-priority event-driven messages)的平均传输时延,其有利于网络参数间折衷,如车辆传输范围、安全消息产生率以及介质访问控制MAC(medium access control)参数,通过合适地选择参数,使其满足LPEMs对延时的高要求。     

多种路由算法在车载Ad Hoc网络中的性能研究

车载自组织网络作为一种特殊的移动自组织网络,其路由算法的研究面临诸多挑战.现有的路由协议大多利用网络仿真软件进行仿真,而典型的仿真软件并不支持真实城市环境下的节点移动模型.利用MOVE构建真实城市模拟环境,导出网络仿真工具NS2支持的脚本,扩充网络仿真软件的节点移动模型.基于几种真实城市模拟环境,实现GPSR协议并利用NS2模拟仿真典型路由协议AODV,DSDV,GPSR.重点比较了不同包大小、车辆密度情况下,不同协议的包送达率、平均端到端延时、第一次收包时间等性能.结果表明,车辆密度对性能影响不大,GPSR协议更适合真实城市模拟环境.     

多跳传感器网络中基于能量感知的机会路由算法

针对传感器节点能量有限的问题,综合考虑链路质量和能量提出一种新的路由度量标准,并基于此路由度量标准,提出一种候选集选择算法和节点协调机制.仿真实验验证了该能量感知机会路由(ETOE)的有效性,相比于传统的机会路由,ETOE可获得更好的网络性能.     

Ad Hoc网络安全备选路由机制

提出了一种基于单向哈希链和备选路由机制的增强路由可用性的安全路由改进方法,仿真结果表明,这种机制能够在网络节点动态移动和网络中存在不协作节点的情况下,保证网络具有较低的路由请求次数和较高的数据接收效率。     

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.     

一种Ad Hoc网络混合式分簇路由算法

提出了一种Ad Hoc网络混合式分簇路由算法。在分簇的基础上,簇内使用先验式路由,簇间使用反应式路由,充分利用了分簇结构的特点和优势,将分簇算法与路由算法有机结合,有效地提高了网络的路由发现效率。与AODV,DSR的仿真结果进行比较表明,该算法路由控制开销小,路由速度快,占用带宽少,健壮性好。     

一种新的应用于Ad Hoc网络的能量感知路由协议

无线移动AdHoc网络由于其节点能量受限,因此基于能量保护的路由协议在AdHoc网络中显得极为重要。在DSR的基础上提出了一种新的基于能量保护的路由协议SDDRP(Source Destina tionDeterminedDelayRoutingProtocol),它对上层的数据类型不敏感,也不需要任何集中的网络控制信息。仿真结果表明,SDDRP能够有效的均衡各个节点的能量耗损,显著的提高整个网络的生存时间和总吞吐量。     

车载Ad Hoc网络GPSR协议的改进

介绍了几种常见的车载自组织网络路由协议,改进了GPSR协议,通过建立网络模型分析比较,证明改进型的GPSR协议在路由复杂度以及能耗等方面优于原GPSR协议．