多跳无线网络中基于节点编码感知的组播路由协议

针对在编码感知组播路由协议CAMR中存在中间转发节点因计算编码流对不完全且有错误而导致不能充分发现节点的编码机会,以及RREQ请求分组中存在冗余开销和编码感知度量值重复计算等问题,提出一种适用于多跳无线网络的节点编码感知组播路由协议(node network coding aware multicast routing protocol,NAMP)。NAMP协议对节点编码流对算法进行了优化,以保证所计算出的编码流对具有可解性和完整性。在路由请求阶段,该协议去掉了RREQ分组中因循环添加中间节点的邻居信息和丢包率信息而产生的冗余信息,在路由回复阶段,该协议优化了中间节点收到多个RREP分组的回复方式,在不影响原有数据传输功能的前提下减小了网络开销。仿真结果表明:与CAMR和MAODV两种现有协议相比,NAMP协议提高了网络吞吐量,降低了网络控制开销,其中平均吞吐量提高了25.6%,网络控制开销降低了8.1%。     

基于消息侦听的高效快速发布/订阅路由算法

针对MANET环境中密度驱动的发布/订阅路由算法在相邻Hill间转发消息过程中存在较大时延和冗余控制开销问题,提出一种消息侦听的高效快速发布/订阅路由算法(FEPML).该算法通过边缘节点侦听机制,快速构建相邻Hill之间的双向传输路径,提高内容匹配的效率;利用心跳消息转发时的捎带信息,避免向边缘状态的Hill转发消息,减少绕路;同时压缩消息头部字段,减少冗余开销.仿真结果显示:与现有的典型相关算法相比,FEPML可以有效地降低数据传输开销,快速实现发布消息和订阅节点的匹配,降低平均端到端时延.     

基于改进动态扩展环搜索算法的MANET能耗及时延优化方案

本文提出了一种基于路由节点泛洪终止的MANET阻塞扩展环形搜索方案。首先,源节点广播RREQ,当接收到RREP或生命周期结束时转发数据包;然后,为数据包设定一个单位时间的延迟以避免END指令和数据包之间的冲突;最后,中间节点根据接收到的不同消息类型执行不同的行动,如果识别出路由节点,则以当前跳数发送RREP(即Hr)给源节点,否则开启泛洪、重播RREQ。仿真实验验证了所提方案的有效性及可靠性,仿真结果表明,相比传统的BERS方案,所提方案不仅降低了MANET的时延和能耗,同时大大地节省了总成本。     

基于改进BERS算法的移动自组织网络能耗及时延优化

针对移动自组织网络中传统的阻塞扩展环形搜索方案时延及耗能过多的问题,提出了一种基于路由节点泛洪终止的移动自组织网络(Mobile Ad hoc Network,MANET)阻塞扩展环形搜索方案.首先,源节点广播路由请求(RREQ)接收到路由应答(RREP)或生命周期结束时转发数据包;其次,为数据包设定一个单位时间的延迟以避免END指令和数据包之间的冲突;最后,中间节点根据接收到的不同消息类型执行不同的行动,如果识别出路由节点,则以当前跳数发送RREP(即Hr)给源节点,否则开启泛洪、重播RREQ.仿真实验验证了所提方案的有效性及可靠性.仿真结果表明,所提方案不仅降低了MANET的时延和能耗,同时很大程度上节省了总成本.     

基于位置信息的MANET按需QoS路由算法

针对移动自组织网络QoS路由开销大的问题,研究了一个基于位置信息的路由消息转发方法,该方法可降低路由开销并提高路由成功率.在此基础上提出了一种路径优化的基于位置信息的QoS路由算法ODLAQR.不同于利用位置信息的路由算法,ODLAQR算法将路由消息转发域进一步分为Green区和Yellow区两个不同的区域,处在不同区域的节点采用不同的路由消息转发策略,最终根据费用选择最优路径传输数据分组.ns2仿真结果表明,和一些QoS路由算法相比,ODLAQR算法能够以较小的路由开销取得较高的路由成功率.     

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。     

基于蚁群算法的Overlay路由扩展性问题

扩展性问题是Overlay网络研究中所需解决的重要问题之一.通过使用蚁群算法对目前Overlay路由系统广泛采用的单跳转发路由机制OHPR(one-hop path routing)进行改进,通过采用维护邻居节点集合的方式降低系统部署和运行的总开销.仿真实验结果表明,基于蚁群算法的单跳路由算法ACOHPR(ant colony optimization based one-hop path routing)在500个节点的Overlay系统中,与OHPR算法相比可以有效的降低系统路由的查询开销到30个节点左右,而获得的通信时延差别不超过9 ms.     

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。     

基于改进动态扩展环搜索算法的移动自组织网络能耗及时延优化方案

针对移动自组织网络中传统的阻塞扩展环形搜索方案时延及耗能过多的问题,提出了一种基于路由节点泛洪终止的MANET阻塞扩展环形搜索方案。首先,源节点广播RREQ,当接收到RREP或生命周期结束时转发数据包;然后,为数据包设定一个单位时间的延迟以避免END指令和数据包之间的冲突;最后,中间节点根据接收到的不同消息类型执行不同的行动,如果识别出路由节点,则以当前跳数发送RREP(即Hr)给源节点;否则开启泛洪、重播RREQ。仿真实验验证了所提方案的有效性及可靠性。仿真结果表明,相比传统的BERS方案,所提方案不仅降低了MANET的时延和能耗,同时大大地节省了总成本。     

面向机会网络的自适应冗余副本删除机制

机会网络中的节点采用泛洪机制转发确认消息以删除冗余副本,此种方式开销较大.提出一种自适应分发确认消息的机制,综合考虑确认消息跳数、区域消息密度及确认消息历史转发情况3个参数,节点以分布式的方式控制确认消息的分发,以更加有针对性地删除网络中的冗余副本.仿真结果表明,该机制能够有效地转发确认消息,在提高路由性能的同时降低资源的消耗.     

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.     

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.     

基于Zigbee的数话同传技术研究

设计实现基于JN5139模块的全双工VoIP语音与数据同传终端,解决了缓冲区不足造成的声音断续问题.将其应用于多媒体无线传感器网络中,在Cluster+AODVjr的路由算法基础上,提出基于数据类型的路由策略,避免RREQ分组大量洪泛,并均衡节点能量消耗.借助E-model方法对语音质量进行评价,最远语音传输距离达150m,最高数据丢包率在8%以下.     

Ad Hoc网络中AODV路由协议本地修复的优化

介绍了AODV路由协议本地修复的机制,从中分析了原AODV路由协议本地修复机制来回发送RREQ带来的延迟、低效率等一系列问题,提出了优化方案的实现方法。优化方案主要利用广播一个链路修复消息,同时完成了路由查找和路由建立的过程,与原路由本地修复相比,节省和避免了来回发送RREQ所造成的开销和延迟,能够更好的适应节点移动性较高、拓扑变化较剧烈的环境。通过NS仿真结果得出在数据发送成功率和减少数据传输延迟等方面比原AODV路由协议有明显的改善。     

基于反向路由的Zigbee网络本地修复机制改进

针对当前ZigBee网络链路故障修复机制时延长和数据分组丢失的缺陷,提出了一种改进的Zigbee网络本地修复算法(ILRA-AODVjr)。通过空闲路由节点反向路由机制,向邻居节点广播一个具有两跳生命周期反向路由构建报文S-RREQ,为空闲节点产生多个备用局部路由,增加网络中节点有效路由数量,提高网络发现路由速度,缩短网络局部故障修复时间。仿真结果表明,改进的Zigbee网络本地修复算法,有效减少了网络故障修复响应时间,延长网络生命周期,减轻了网络拥塞和延迟。     

移动ad hoc网络中的混合式多路径路由算法

针对移动adhoc网络中的拓扑结构具有快速动态变化的特点,提出了一种混合式多路径路由算法(HMPR),该算法不要求各条路径一定是不相交的,通过理论分析表明,这种多路径算法在稳定性较差的链路条件下具有更好的路由可靠性。在HMPR中,还提出了一种估计链路寿命统计特性的方法,所得结果用于寻路策略。在寻路过程中,提出了一种联合选路规则以选择最佳路径。仿真结果表明:HMPR算法可充分利用网络局部拓扑结构的稳定性,预测路径寿命,从而提高所选路径的可靠性,它以比现有的路由算法略大的开销提高了数据包投递率和传输时延性能。     

一种用于复杂移动网络的安全路由协议设计

在复杂移动网络中,当前路由协议认证过程较为复杂,无效路径较多。设计一种用于复杂移动网络的安全路由协议。协议设计过程包括身份认证阶段和路由发现阶段,通过对复杂移动网络中新的邻居节点进行身份认证,判断该节点是否可加入到其他各节点的通信路由表中。通过建立路由请求消息RREQ,将其向相邻节点广播,获取目标节点。通过建立路由响应信息RREP,传输至其前趋节点。获取由前趋节点重新建立的路由响应消息RREP,继续传输至其前趋节点。以此类推,直至回到源节点,将路由发现过程经历的所有路径进行存储,最终得到有效路由协议。以振动环境下复杂传感网络为基础进行测试,结果表明,所设计安全路由协议具有较优的包传输率、网络吞吐量和包丢失率,安全性高。     

基于多环结构的P2P覆盖网络路由算法

P2P系统中采用的随机选择邻居节点的方法会降低路由效率以及增大网络开销.针对这一问题,在分析现有的路由算法的基础上,提出一种基于多环网络拓扑结构的P2P路由算法RMCT.该算法将P2P节点划分为若干簇并设立簇核节点进行管理.RMCT采用常数级别的路由表,设计了节点加入、退出算法以及簇的划分、簇核选举等算法.通过实验与经典Chord算法进行性能对比,证明了RMCT在路由性能方面有明显优势,是一种有效的路由算法.     

基于按需和贪婪转发的移动自组网路由协议

移动自组网的动态拓扑特性给路由协议的设计带来了一定的挑战,尤其是在高动态的网络环境中.本文针对该问题,提出了一种新的基于按需和贪婪转发的路由协议,该协议是在RGR模式的基础上提出以下三点改进,即:(1)通过受限的洪泛机制降低网络在路由发现阶段的控制开销;(2)通过移动预测机制,在被动寻路阶段监视被动路径的状态和在GGF阶段帮助节点选取适当的邻居作为下一跳节点;(3)通过路径请求延迟机制以减少不必要的资源浪费.仿真结果表明:改进的RGR协议与现有的RGR、AODV、Modified-RGR和Optimized-RGR相比,不仅具有较高的数据包接收成功率,而且平均路由开销和端到端时延也相对较低.