基于无线Mesh网络的路由协议性能比较分析

无线Mesh网络(Wireless Mesh Network,WMN)作为一种新型的无线网络,继承了WLAN和Ad hoc网络的一些特点.目前,国内外对WMN路由协议的研究还处于初级阶段.该文对目前存在的基于WMN的路由协议AODV及CGSR路由协议做了详细的分析,并进行仿真比较,指出了两种路由协议的性能差异,对今后在无线Mesh网络环境下改进更优的路由协议可起到一定的参考作用.     

基于AODV的无线Mesh网络路由协议优化设计

无线Mesh网络(WMN)融合了WLAN和Ad hoc网络的优势,具有高速、多跳和自组织的特点,广泛用于会场、医院和车站等场合.由于其开放性和无线链路,导致路由协议效率不高.针对Ad hoc单跳路由的缺陷,从WMN的体系结构入手,提出了设计原则和方法,并在AODV的基础上,通过修改数据包的格式,优化设计了相应的网络协议,并给出了相应的路由算法,然后选择时延和负载两个核心指标,在OPNET平台上进行了仿真实现,结果表明,15个节点组成的WMN和4个节点的网络相比,其关键指标值优势明显,说明这种算法更加适合于规模较大的网络.     

无线Mesh网上机会路由协议的分析与改进

无线Mesh网上机会路由协议是一个研究热点. 现有机会路由协议大多采用固定速率数据发送方式和端到端数据应答方式,因而产生了网络拥塞和大量数据重传等问题. 该文针对以上问题提出一种建立在机会路由内部的速率控制方法,同时引入一种循环轮转的数据发送方式. 文中提出的速率控制方法充分考虑了无线链路的质量和机会路由无固定传输路径的特点,通过比较本地和邻居的数据“实际”缓存长度来检测局部网络的拥塞状况,调节各节点的数据发送速率以达到拥塞控制的目的. 循环轮转的数据发送方式在保证数据传输可靠性的同时减少了由于应答数据丢失造成的不必要重传,从而提高了端到端的数据吞吐量和资源利用效率. 仿真实验表明,与具有代表性的机会路由协议MORE相比,改进后的机会路由协议在多种场景下均获得明显的性能提升.     

基于路由协议的无线传感器网络源位置隐私保护探究

针对无线传感器网络源位置的隐私保护,讨论基于路由协议的幻影节点随机性分布及数据包概率转发的协议方式.随机性分布的方法保证了幻影节点在真实源节点周围得到均匀分布,增加了攻击者获取真实源节点位置的难度;概率转发则减少了幻影节点至基站的重复路径,延长了安全时间.仿真结果表明,基于路由协议的隐私保护方案,在只增加部分通信开销的情况下,有效延长了攻击者获取真实源节点位置的时间,有较好的隐私保护性能.     

基于MILP模型的无线Mesh网络多径路由优化方案

针对多接口多信道无线Mesh网络(WMN)中多径路由优化问题,提出一种基于混合整数线性规划(MILP)模型的多径路由优化方案.首先,利用Select xfor less than x拓扑控制算法构建网络连接图.然后,利用MILP模型,在考虑链路容量、节点度约束和链路流量下,构建链路负载均衡的多径路由.另外,利用图着色理论分配信道,形成完整的WMN模型.实验结果表明,该方案具有较高的网络吞吐量和较低的端到端延迟.     

基于多径路由的无线Mesh网可靠性评估

为了有效评估无线Mesh网络的可靠性,提出一种基于多径路由的网络可靠性评估方法. 研究无线Mesh网络的高移动性和链路失效率,以及多径路由附带的多径衰减对网络可靠性的影响. 实验表明,在无线Mesh网络中利用多径路由比分解路径的网络可靠性高,链路生命周期比传输流量的生命周期短,这对于降低端到端时延和提高整个网络的可靠性有重要意义.     

无线Mesh网络的在线测量优化

对网络特征进行准确和实时的测量是优化无线Mesh网络性能的基础. 该文提出一种无线Mesh网络在线测量架构以解决测量节点的位置选择问题. 联合考虑无线信号检测能力与信息传输能力,提出基于椭圆割线的测量节点选择方法. 分别以被测量节点和数据处理中心作为椭圆焦点构成测量区域,以测量系统的性能度量为目标函数,在椭圆环中选择最佳测量节点位置. 数值仿真表明,在保障无线Mesh网络在线测量品质条件下,该测量架构实现了检测能力和信息传输能力的综合优化,椭圆割线算法的计算复杂度低于随机选择算法.     

基于流量预报的无线传感器网络自适应拥塞控制路由协议

基于按需距离向量路由协议,提出了一种针对无线传感器网络的自适应拥塞控制路由协议,所提出的协议根据时间序列预报算法获得未来时刻的网络流量预报值,并由此判断节点的拥塞程度以便预先采取分流措施,实现对路由的自适应控制. NS2仿真实验表明,该协议有效地提高了网络性能,特别是对网络拥塞和流量均衡的改善较大.     

多类型无线传感器网络混合路由协议研究

使用两种类型的传感器组成无线传感网,通过结合多跳路由和分簇路由两种方式,对混合路由方式设计研究,用NS-2对研究结果进行仿真.将混合路由的仿真结果分别与单独使用分簇路由和多跳路由的仿真结果进行比较,得出新混合路由使得网络周期更长的结论.     

用于Ad Hoc网络的按需网状路由协议

Ad Hoc网络中节点移动和网络拥塞都可能造成路由回复包丢失及已建立路由失效,使得源节点不得不再次洪泛RREQ包以重建路由,这在增加网络负载的同时加剧了节点能量、带宽等资源消耗.在综合采用路由侦听和MAC层缓存技术的基础上,联合网络层和媒介访问控制层(medium access control ,MAC)进行跨层设计,提出了按需网状路由协议ODMR(on demand mesh routing ).通过路由回复阶段BRREP包的传递,构建多条到达目的节点的旁路路由来增加协议的鲁棒性,从而降低路由重建频率以提高网络性能.模拟实验表明:该协议能够在不增加网络开销的情况下显著降低网络端到端的时延、路由发现频率以及提高网络吞吐量.     

PSO结合SA优化算法的无线传感器网络路由协议

针对无线传感器网络(WSN)经典分簇协议LEACH的分簇不均匀问题,提出一种融合粒子群优化(PSO)和模拟退火(SA)优化的WSN分簇协议.在分簇阶段考虑4种节点参数:节点距Sink节点的距离、剩余能量、先前成为CH的次数和距其他CH的距离.通过PSO-SA算法对分簇参数进行优化,自适应调整簇头选举阈值中的各项参数值,获得最适合当前环境的分簇结构,从而均衡网络能耗、提高网络寿命.实验结果表明,相比能量感知LEACH-EP协议、SA优化的协议和GA优化的协议,提出的协议在网络寿命和网络延迟方面具有更好的性能.     

无线Mesh网络延迟及丢包控制机制研究

在无线Mesh网络中,无线信道的干扰及时延敏感业务过度占用资源等原因均导致了TCP性能的下降.针对该问题,该文建立了数据一跳传输延迟分布以及TCP丢包控制的联合模型.该文先以理论推导及较低的运算代价估算出数据的一跳传输在网络各层的延迟,并分析了无线网络的丢包特征,最后,结合无线网络延迟分布及无线丢包特征,指出了传输层对不同丢包所做的控制方式,并通过仿真实验证明本文控制方式可有效降低丢包率.     

认知无线Mesh网络中基于频谱聚合度的分簇算法

针对认知无线Mesh网络拓扑结构和可用频谱实时变化的特点,提出一种基于频谱聚合度分簇(SCDC)算法.该算法提出了节点间可用频谱的质量聚合度因子,联合节点位置变化信息,通过计算节点权值实现认知无线Mesh网络分簇的优化.另外,该算法通过簇内成员节点数量的约束阈值实现均衡网络负载.仿真分析证明,SCDC算法在维持网络拓扑相对稳定和提高频谱利用率方面更具优势.     

基于SIR冲突图和最大独立集的无线Mesh网络信道分配方案

针对现有无线Mesh网络信道分配方案中的冲突模型不能反映真实网络干扰,提出一种基于信号干扰比(SIR)冲突图和最大独立集的信道分配方案.首先,由于射频信号的反射干扰远高于噪声,所以利用节点间的SIR代替传统信号干扰噪声比(SINR)来构建冲突图,同时考虑了节点累积干扰.然后,在冲突图基础上,通过提出的信道分配算法构建节点最大独立集,最终获得最低干扰的信道分配方案.实验结果表明,该方案在不同节点度下都具有较低的干扰比例和较高的网络吞吐量.     

基于RF的无线传感器网络的MAC协议设计

针对传统无线传感器网络能量供应问题,提出了基于射频能量捕获的无线传感器网络介质访问控制(medium access control,MAC)协议.首先在相邻节点之间运用时分多址(time division multiple access,TDMA)技术按时隙分配信道,使数据在源节点到汇聚节点之间无争用传输;同时控制节点...     

多包接收无线Mesh网络的跨层优化

多包接收是一种可有效提高无线网络吞吐量的技术.文中建立了无线mesh网络的多包接收跨层设计模型,该模型是一个混合整数规划模型,一般不可能在多项式时间内求解.为此设计了一种可在多项式时间内求解的近似最优策略,将模型中的整数变量释放到实数域空间,使原来的混合整数规划模型成为一线性规划模型,并通过反复迭代寻找近似最优解.仿真显示采用该策略的多包接收跨层模型使数据传输速率提高了至少3倍.     

基于WSN的能量有效性路由算法的研究

能量有效性是无线传感器网络的主要性能指标,网络层能量有效性路由算法的研究,是解决WSN能量有效的主要研究方向.通过MHRA路由算法,对WSN能量有效性路由算法的设计和实现,进行研究和分析.     

路由协议中密钥管理协议的研究与实现

随着移动通信网络的发展,基于网际协议化的应用趋势也更加明显,从而使路由设备的地位和作用越来越重要。而早期的网络设计者偏重于实现网络的基本功能,却忽略了网络的安全要素,在设计路由设备及路由协议时缺少对安全的考虑,从而导致安全机制的缺失和不足。     

路由协议中密钥管理协议的研究与实现

<正>随着移动通信网络的发展,基于网际协议化的应用趋势也更加明显,从而使路由设备的地位和作用越来越重要。而早期的网络设计者偏重于实现网络的基本功能,却忽略了网络的安全要素,在设计路由设备及路由协议时缺少对安全的考虑,从而导致安全机制的缺失和不足。     

无线传感器网络中基于Convexhull的能量空洞避免路由算法

提供了一种绕过无线传感器网络“能量空洞”的方法(CHA方法),可以用来找到绕过能量空洞的最优节点路由路径。在数据包从源节点传递到目的节点的过程中,通过遇到能量空洞,先勾勒出空洞范围,再基于凸壳(Convex hull)找到绕过能量空洞的最优节点路由路径。仿真结果表明,该算法优化了能量空洞绕洞路由路径,有效提高了无线传感器网络传输效率,减少了无线传感器能量损耗和信息传递的延迟。