基于节点梯度的车辆网络(VANET)路由算法

由于节点的高速移动以及拓扑结构的动态性,传统路由协议不能有效地适用于车载自组织网络。为此,利用梯度理论,提出了一种基于节点梯度的路由协议(node gradient routing,NGR)。该协议充分利用节点的特性,计算节点的梯度值,并将梯度值最大的节点作为下一跳的转发节点。在计算梯度值时,考虑到转发节点与目标节点的距离、节点的移动方向、节点的负荷以及节点的周围密度等因素。仿真数据表明提出的NGR具有良好的路由性能,与典型地理路由协议GPSR和Ad Hoc路由协议AODV相比,所提出来的算法的数据包丢包率、端到端传输时延、数据吞吐量方面性能有较大的改善。     

VANET中基于动态传输范围的可靠性路由协议

在车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Networks,VANET)中,车辆密度不断变化而传输范围固定不变导致了网络中连通性差,误比特率高的问题.车辆的移动性会降低通信过程中链路的稳定性,影响通信效率.提出一种基于动态传输范围的可靠性路由协议(Reliability Routing Protocol based on Dynamic Transmission Range,RRDR),根据道路上局部车辆密度调节传输范围的大小,保证网络的连通性,降低数据传输延迟.并且提出了适应城市环境的通信链路可靠性模型,可以提高路由过程中的数据投递率.仿真结果表明,RRDR协议在城市环境中表现出良好的性能,提高了网络的连通性和稳定性.     

一种车载Ad Hoc网络的分布式位置服务路由策略

针对现有基于位置的路由协议如GPSR(greedy perimeter stateless routing)协议的性能受目的节点位置移动影响过大的问题,提出一种基于分布式位置服务的路由策略?该路由策略通过在路网中引入分布式位置服务器来协助数据分组转发,分布式位置服务器除了定时维护其辖区内车辆节点的位置信息并存入本地节点位置表外,还定时与邻居位置服务器交换本地节点位置表中的信息并保存于邻居表?基于这些节点位置信息表,在路由策略中,发送节点首先将数据分组转发至本地位置服务器,继而本地服务器根据本地节点位置表或邻居表中目的节点的相关信息做下一步的路由决策,直至将数据分组转发至目的节点?结果表明,在节点高动态移动的车载Ad Hoc网络环境中,基于分布式位置服务的路由策略能够有效提高分组投递率并降低路由开销, 且更能适用于网络拓扑捷变的车载Ad Hoc网络?     

一种车载Ad Hoc网络的分布式位置服务路由策略（英文）

针对现有基于位置的路由协议如GPSR(greedy perimeter stateless routing)协议的性能受目的节点位置移动影响过大的问题,提出一种基于分布式位置服务的路由策略。该路由策略通过在路网中引入分布式位置服务器来协助数据分组转发,分布式位置服务器除了定时维护其辖区内车辆节点的位置信息并存入本地节点位置表外,还定时与邻居位置服务器交换本地节点位置表中的信息并保存于邻居表。基于这些节点位置信息表,在路由策略中,发送节点首先将数据分组转发至本地位置服务器,继而本地服务器根据本地节点位置表或邻居表中目的节点的相关信息做下一步的路由决策,直至将数据分组转发至目的节点。结果表明,在节点高动态移动的车载Ad Hoc网络环境中,基于分布式位置服务的路由策略能够有效提高分组投递率并降低路由开销,且更能适用于网络拓扑捷变的车载Ad Hoc网络。     

一种高效的Ad Hoc网络AODV改进路由协议

基于Ad Hoc网络收发共享信道时分分配的无线传输机理，充分利用网络原有各类业务和管理传输中的路由信息，提出了基于Hello消息机制的AODV改进路由协议，其将Hello消息机制的功能扩展到所有数据业务和控制消息的传输过程中．经仿真研究分析表明，该协议不仅保持了路由发现的性能，且显著提高了协议效率．     

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。     

一种改进的基于地理位置的无线Mesh网络路由协议

提出了一种基于地理位置的干扰感知路由协议IAPR(Interference Aware Progress Routing),该算法通过感知无线信道的干扰特征对贪婪转发和空洞绕行过程进行改进。在贪婪转发模式下,通过权衡转发距离与链路质量以及信道接入难度实现对下一跳节点的选择,使得分组在保证转发距离的基础上选择更有利于传输的链路;当分组到达了局部最小点时,启用基于竞争的机会式转发。在竞争因素中加入了分组由空洞绕行模式回到贪婪转发模式可能性的因素,在空洞边缘处帮助分组转回到贪婪模式的邻居节点将在竞争中获得最高的优先级,继而获得首先转发的机会。NS2仿真实验结果表明,IAPR路由算法能够更好的实现分组转发,提高分组的传输效率。     

VANET中一种分布式路由协议MCCR

研究了VANET(Vehicular Ad-hoc Networks)中多信道环境下基于合作机制的路由选择问题.提出将发送时延和链路冲突数作为路由判据的主要参数的思路,设计了一种新的路由判据MCCM(Multi-Channel Contention-aware Cooperative Metirc),该判据综合考虑了路径内干扰和路径间干扰并反映出多信道环境对路由的影响.将MCCM路由判据应用到路由选择中,据此设计的路由算法能更好地适应VANET中的虚拟节点和虚拟链路,进而设计了一种全新的分布式路由选择协议MCCR(Multi-Channel Contention-awareCooperative Routing).模拟实验结果表明,在节点稠密、网络负载大时,MCCR路由算法能有效提高网络性能.     

MANET中的多目标组播路由协议

针对临时性、少量信息群发业务模型,提出一种多目标组播路由协议,利用已有的单播路由信息实现组播发送功能。中间节点根据组播分组中目的节点的地址和路由信息,结合本节点路由表或转发表,对相关目的节点执行转发。协议无需维护组播树和组播成员状态,可在任意提供路由表或转发表的单播路由协议基础上工作。在该应用模型下,协议的分组递交率性能与单播路由协议相当,发送开销比单播和其他组播路由协议大大减少,控制比特开销也较低。     

基于移动预测的移动自组网路由协议

车载自组织网络、无人机自组织网络中节点高动态运动、网络拓扑变化频繁、链路维持时间短,使得传统的移动自组织网络路由协议不能适用.为了满足高动态自组网的需求,改进优化链路状态路由协议,引入移动预测机制.首先,在邻居发现过程中加入节点的位置和速度信息;其次,在中继选择时考虑邻节点的距离,选择不易中断的链路;然后,利用NS3进行仿真,结果表明,改进的优化链路状态路由协议提高了数据成功接收率,降低了端到端平均时延;最后,通过实物平台进行验证.     

城市环境下的一种车辆自组织网络机会路由协议

车辆自组织网络(vehicular ad-hoc networks,VANET)的拓扑结构具有高动态性,设计适应其高速变化的路由协议具有很大挑战性。提出采用机会转发方式的地理位置路由协议,将每次转发的单一目标节点改进为一个集合,以降低高速变化的拓扑导致的节点接收数据失败的概率。提出了一种新颖的转发集构成方案,改进了传统的由数据包携带转发集的做法,将转发集合的计算和确定分布到每个接收节点,在很大程度上减少了路由控制信息开销。提出了一种动态的转发节点选择机制,并引入了对实时交通状况的考虑,在一定程度上依据实时交通密度选择转发路径,能有效应对车辆自组织网络连接不稳定性。仿真结果表明,所提出的路由协议在包投递成功率、端到端传输时延和归一化路由开销等方面都取得了较好的路由性能。     

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。     

一种面向SON的单播路由协议

提出了一种面向自组织网络SON(self-organizing networks)的单播路由协议,支持应用服务质量QoS(quality of service)需求和路由器生物行为.基于OSPFv3/BGP4+,设计了自治域内和自治域间路由协议,包括报文格式与功能、链路状态描述结构、邻居信息表、单播路由表和协议工作流程等.基于Quagga软件路由器实现了提出的协议,并且在网络实验平台基于Iperf工具对其进行了性能评测.结果表明,该协议是有效的,具有较好的性能.     

一种能量负载均衡的自组织网络多播路由协议

在分析基于共享树的Ad Hoc网络多播路由协议MAODV的基础上,结合能量模型,提出了一种Ad Hoc网络基于节点能量负载均衡的多播路由协议——ELBMRP.算法分析显示,在不增加算法复杂性的前提下,ELBMRP明显地改善了MAODV协议的延时特性,节点的能量消耗比较均衡,一方面降低了系统的能耗,另一方面有效地延长了网络的存活时间,比较好地解决了Ad Hoc网络能量和延时相互矛盾的问题.     

基于模糊逻辑的VANET安全消息路由方法

现有车载自组织网络(VANET)安全消息路由方法通常给度量因素设置固定权重,导致在动态车载网络环境中性能不佳,为此本文提出一种基于模糊逻辑的VANET安全消息路由方法.首先,综合考虑当前转发车辆与邻居车辆之间的相对速度、邻居车辆与安全消息目的地的方向偏差以及邻居车辆通信范围内的车辆密度等因素,利用模糊逻辑系统对所有候选...     

一种基于链路质量的蚁群优化VANET路由算法

针对城市环境下车载自组织网络(vehicular ad hoc network, VANET)中车辆信息传输性能不稳定的问题,提出了一种基于链路质量的蚁群路由算法实现信息可靠稳定的传输。通过道路中的车辆密度,通信半径,数据包大小分析当前道路的连通概率、传输时延以及分组投递率,并建立数学模型,评价当前传输道路的链路质量;引入局部链路质量(local link quality, LQ)和全局链路质量(global link quality, GQ)改进蚁群算法的路段选择公式,得到最优的信息传输路径。仿真结果表明,该算法在收敛速度、数据包传输时延和分组投递率方面优于其他算法。该算法的提出能够实现城市场景下车辆信息可靠、稳定、高效地传输。     

一种适用于Ad hoc网络的基于状态感知的负载均衡路由协议

为解决MANET中网络拥塞导致的网络时延增大和吞吐量下降的问题,提出了一种新的基于信道负荷感知的负载均衡路由协议CLB-DSR(channel load based-dynamic source routing)。该协议中,节点通过监测信道的繁忙比例预测信道的负荷,完成对信道状态的感知,中间节点根据感知的信道状态决定是否允许路由。CLB-DSR协议对网络负载的映射考虑了邻居节点的负荷,对网络状态的描述全面而准确,CLB-DSR路由协议只需监测信道的状态,一定程度上减少了负载信息在网络中传播带来的网络开销。仿真表明,该路由协议在没有增加网络开销的情况下,有效地提高了网络的吞吐量,降低了平均端到端时延。     

无线Ad Hoc网络中一种基于DSR的路由缩短策略

无线Ad Hoc网络中随着节点的运动,可能会导致路径中原本不相邻的上游节点与下游节点之间的距离变短,造成原来的路径不是最短路径。针对这个问题,在DSR路由协议的基础上,提出了一种缩短路由的策略,并且给出了路由缩短请求包的格式。     

基于模糊视觉与快速路由的移动自组织网络路由协议FH-OLSR

在大规模密集的高速移动自组织网络中,节点的快速移动使网络拓扑变化频繁,从而需要加快路由更新,由此导致路由开销不断增加,网络性能下降.针对这一问题,本文提出了FH-OLSR路由协议,该协议基于优化链路状态路由协议(OLSR)设计,并引入模糊视觉技术与快速路由技术,通过监听节点链路状态的变化情况,自动调整握手消息与拓扑控制消息的发送频率与发送范围,同时结合链路状态计算路由,有效地提升网络拓扑收敛速度,降低路由开销,提高网络性能.本文利用OPNET仿真软件进行实验,结果表明:在大规模网络拓扑高速变化的情况下,FH-OLSR协议与OLSR协议相比,路由开销降低25%,端到端延时降低50%,丢包率降低15%.     

一种基于ZigBee树状路由协议的改进算法ATSPF

ZigBee现有的树状路由协议是根据节点间的父子关系创建路由并进行数据传输,这样容易产生较长的路径并加重父节点的处理任务。提出一种基于树状路由协议的改进算法ATSPF,将ZigBee网络地址转换为逻辑索引值列表,根据索引值计算出节点所有邻居到目的节点的跳数,选择跳数最少的邻居为下一跳来建立路由。仿真结果表明,ATSPF可以有效减少路由跳数、降低分组丢失率、减小节点间通信时延、降低协调器的能量消耗、延长网络生存时间。