间歇性连接移动网络中节点移动范围自感知路由

节点的稀疏分布、频繁断开或周期性的移动会导致移动网络中节点间歇性连接,源节点和目的节点之间不存在端到端的瞬时路径,传统的路由协议不能适应这种情况.在网络状态未知的情况下,提出了基于节点运动范围自感知的路由协议MSAR(Mobility Scope Aware Routing).不需要地理位置定位等硬件的支持,利用节点历史相遇信息来分析节点的运动范围,作为消息复制转发的依据.仿真结果表明, MSAR路由协议能够保证较高的消息交付比率和相对较低的延时,能够大量减少消息在网络中的分发数量,减小网络的开销.同时,协议还具有实现比较简单,控制开销比较小的特点.     

基于流量与拓扑信息联合反馈的无线自组网路由算法

移动自组织网络(MANET)路由协议中,反应式路由协议如DSR具有开销小,拓扑变化敏感,寻由效率高的优点,但寻由信息在网络中以洪泛的方式传播,限制了协议的可扩展性.利用DSR协议的路由应答消息,所有收到消息的节点根据反馈信息设置信息素标识.当由于拓扑变化而重新寻由时,转发节点能够根据先前提供的转发信息决定是否转发路由请求信息,其他节点则由于没有反馈信息不在网络中转发请求消息,从而节约带宽,提高寻由效率.针对算法的基本设计思想,根据数据流量特征,对算法的有效性进行了分析.利用GlomoSim仿真平台对不同环境下的协议性能进行了比较.仿真结果表明,基于反馈机制的DSR算法能够有效减小网络开销,同时增强协议的可扩展性.     

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。     

基于节点分簇的延迟容忍网络路由策略

延迟容忍网络中路由策略的效率受节点移动特性的影响,为了能够利用节点移动特性制定更加高效的路由策略,提出了基于节点分簇(clustering)的延迟容忍网络路由策略.根据节点接触概率提出了节点分布式分簇算法,将移动特性相似的节点组成簇,并且选择簇内的网关节点;制定了基于节点分簇的消息转发策略.仿真结果表明,相比已有的延迟容忍网络路由策略,所提路由策略能让延迟容忍网络具有更高的消息投递率,更低的平均投递时延以及更低的网络开销比率.因此,利用节点移动特性制定的节点分簇路由策略能够提高延迟容忍网络的性能.     

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%.     

面向移动节点不确定性特征的自组网路由协议

为了在资源有限的移动Ad Hoc网络环境中提高网络能量效率、延长网络存活寿命,提出了一种面向移动节点不确定性特征的自组网路由协议.根据信息熵的相关理论,从移动节点的邻居节点集合的取值空间和取值空间中各邻居节点集合成员的具体分布来度量节点的不确定性,从统计和行为上对无线移动节点的动态特性进行刻画.对路由表项进行了扩展,增加了路由稳定性测度值域,以适用节点记录其到达路由请求分组源节点的路由稳定性测度信息.仿真结果表明,所提协议能够有效提高移动Ad Hoc网络的分组递交成功率和端到端分组延迟等性能,降低频繁路由重建和维护操作所产生的控制负载开销和能量消耗.     

机会网络中自适应摆渡路由协议

针对传统摆渡路由无法在节点运动环境下工作的问题,提出一种融合副本路由的自适应摆渡路由协议.根据节点的移动模型,计算节点间的相遇期望,评价网络的连通性.在网络不连通的时段,通过使者访问节点完成数据的传递.利用中心领导者实现多个使者间的通信,提高路由性能.仿真结果显示,与传统的副本路由相比,该协议可以使传输成功率提高15％,使端到端延时降低50％.通过仿真评价了使者数目和节点移动模型对协议的影响.     

移动自组织网络中一种能量有效的跨层协议

提出了一种移动自组织网络中能量有效的跨层协议,将网络层的能量感知路由协议与MAC层的功率控制协议相结合,以提高节点的能量利用效率.在路由协议中根据节点剩余能量决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多的节点能够更快地接入路由,以使网络中的能量消耗更公平.在MAC层中实现功率控制,减少节点的实际能量消耗.仿真结果表明,在移动自组织网络中,该能量有效的跨层协议不但能延长网络的生存时间,减少端到端延迟,而且可以提高网络吞吐率.     

一种MANET中基于位置信息的ZRP路由协议

首先介绍了移动自组网和现有的一些路由协议,然后分析了移动自组网中ZRP协议并提出了一种新的改进的协议L-ZRP.L-ZRP是一种基于位置信息的ZRP协议.为了避免路由发现的盲目性,L-ZRP只在节点位置变化大于一定程度时才启动路由发现.通过目的节点的位置信息,L-ZRP能够确定一个包转发域,以此来限制包转发的范围.在L-ZRP中,分组中所携带的位置信息在节点移动造成位置明显改变时也能够及时更新.这些特点使得L-ZRP能够适应节点的移动性.最后使用NS2对L-ZRP协议进行了仿真,通过对仿真结果的分析显示L-ZRP在减少路由开销和平均端到端时延、提高包投递率方面都有明显的改善.     

一种基于MAC层丢包率的自适应算法

在移动Ad Hoe网络中,随着网络节点移动速度加快,MAC层拥塞程度加剧,势必严重影响网络数据传输成功率和加大传输延时．通过对HELLO消息、TC消息的修改来获取并传输MAC层的拥塞信息,同时通过仿真实验设定阀值,对OLSR路由协议做自适应发包强度改进．仿真实验表明,改进后的方案在节点丢包比较严重时,能够显著提高数据传输成功率,增加网络承受负载能力,提高OLSR的路由传输能力。     

无线传感网络中双路径可靠路由协议

为了解决无线传感网络数据传输的盲目性问题,通过对泛洪协议的研究,设计了一种双路径可靠路由协议(Double Parents And Reliable Protocol,简称DPRP)。该协议定义了父节点和级别值概念,利用节点的级别数和自身ID来限制数据报文在网络中的广播范围,以此减少网络路由能量消耗,提高数据传输的实时性和可靠性。研究结果表明:DPRP协议消除了基本泛洪协议数据传输过程中数据传输的盲目性,极大提高了网络的能量利用率,节点自身的能量消耗降到了最低,极大地延长了节点的使用寿命,具有很强的实用价值。     

基于基站辅助定位的无线传感器网络通信协议

无线传感器网络受应用场合和节点结构的限制，要求算法具有低功耗和低复杂度等特点．为此提出了一种基于基站辅助定位的组网算法和路由协议，利用基站对抛撒区域扫描完成网络节点定位和分簇，节点只需接收基站发送的控制信息，节省了通信和计算开销，根据节点剩余能量和信号强度选举簇头、网关，形成以基站为根节点的路由树，减小了成员节点与簇头、簇头与簇头间的通讯耗能，路由协议中定义了源数据包和转发数据包两种数据格式，以实现数据从节点到基站的传输．在此基础上，研究了不同场景下网络的生存期和节点剩余能量、仿真结果表明提出的组网和路由协议能够均衡节点能耗，有效延长网络的生存期．     

基于网络结构及节点活动网络的PSN协议

将网络关联结构和位置匹配的思想引入到公共交换网络(PSN)的路由协议设计中, 从全局搜索和局部搜索两方面解决了消息报文的路由问题. 首先, 探索全局搜索时网络关联结构对信息传播的影响, 可知在复杂网络中最有效的传播节点应该是位于网络关联结构的最核心节点, 而不是全局社会度高的节点. 其次, 探讨局部搜索时基于位置匹配度的合理性和可行性. 最后, 提出一个基于社会结构度和节点活动网络的路由协议, 即K核. 报文开始时在全局社区进行转发, 将报文转发给处于网络中心位置的节点, 直至找到转发报文的节点位于报文目的节点的附近, 再根据该附近区域的节点位置匹配度进行转发报文. 与经典协议相比, 该方法可以保证在几乎相同的报文延迟基础上, 实现更高的投递成功率及更少的花费.     

一种实时无线传感器网络路由协议

针对传感器网络的特点,提出了一种具有实时性的路由协议.该路由协议可以保证端到端的数据传输具有确定的最大时延.该协议采用基于地理位置的数据转发,相邻传感器节点之间定时交换信息,使用无状态单跳延迟保证转发策略,实现了端到端数据传输的实时性保证.当网络某处发生拥塞时,采用后退重新路由策略,实现了对网络拥塞的自适应性.仿真结果显示该实时协议是可行的和有效的,能满足传感器网络实时性应用的需要.     

A Micro-Payment Based Isolation of Misbehavior Secure Routing for Sensor Network

In this paper, we present a Micro-payment based Isolation of Misbehavior(MIM) secure routing protocol. The protocol contains three parts: micro-payment scheme, routing discovery and malicious nodes detection. The micro-payment scheme proposed in MIM is the first virtual currency system that can be suit for sensor network environment. Based on thc micro-payment scheme, we device an energy aware routing protocol, which forwards packets by auction. Furthermore, the base station can detect and isolate misbehave or non cooperate nodes according to the routing information.     

能量高效的无线传感器网络稳定分簇路由协议

针对无线传感器网络能量受限和能量消耗不均衡问题,提出了一种能量高效的稳定分簇(energy-efficient steady clustering,EESC)路由协议,其核心思想是:当前簇头根据其簇成员节点的剩余能量信息决定下一轮簇头,下一轮簇头上任后,非簇头节点根据能量距离函数决定加入哪个簇头,簇间通过簇头最小能量耗费判定依据来决定采用单跳还是多跳通信方式向基站发送数据.EESC路由协议每轮产生的簇头数量稳定,综合了分布式和集中式两类分簇协议的优点.实验结果表明,EESC路由协议不仅高效地利用了网络节点有限的能量,而且均衡了节点的能量消耗,显著地延长了网络的存活时间.     

HEAD:A Hybrid Mechanism to Enforce Node Cooperation in Mobile Ad Hoc Networks

Mobile ad hoc networks rely on the cooperation of nodes for routing and forwarding. However, it may not be advantageous for individual nodes to cooperate. In order to make the mobile ad hoc network more robust, we propose a scheme called HEAD (a hybrid mechanism to enforce node cooperation in mobile ad hoc networks) to make the misbehavior unattractive. HEAD is an improvement to OCEAN (observation-based cooperation enforcement in ad hoc networks). It employs only first hand information and works on the top of DSR (dynamic source routing) protocol. By interacting with the DSR, HEAD can detect the misbehavior nodes in the packet forwarding process and isolate them in the route discovery process. In order to detect the misbehavior nodes quickly, HEAD introduces the warning message. In this paper, we also classify the misbehavior nodes into three types:malicious nodes, misleading nodes, and selfish nodes. They all can be detected by HEAD, and isolated from the network.