无线传感器网络中AODVjr路由算法改进

目前无线传感器网络主要采用ZigBee协议,而ZigBee协议中AODVjr路由算法查找路由时容易引起广播风暴。根据AODVjr算法中路由请求命令帧结构和路由应答命令帧结构的特点,研究出一种改进的AODVjr路由算法。改进算法中通过命令帧结构中的命令选项保留字,取保留字第0位控制命令帧传输的方向性,该位为1表示向该节点的子节点方向传输,该位为0表示目的地不在该节点的子节点范围内。利用OMNET++4.1进行的仿真实验结果表明,改进的AODVjr路由算法能有效减少通信量,降低跳数,节约网络的整体能量,同时提高了网络的传输效率。     

节点度估计和静态博弈转发策略的Ad Hoc网络路由协议

针对Ad Hoc网络路由发现过程中广播路由请求分组导致的广播风暴问题，提出了一种基于节点度估计和静态博弈转发策略的Ad Hoc网络路由协议NGRP.NGRP考虑边界影响，采用分段函数的思想将网络场景分为中心、边和角区域，分别估算网络中节点在不同区域的节点度，避免了周期性广播Hello消息获取节点度导致的开销；NGRP路由请求分组的转发采用静态博弈转发策略，利用节点度估算参与转发路由请求分组的节点数量，将转发和不转发作为策略集合，设计效益函数，通过纳什均衡获得节点转发路由请求分组的转发概率，从而减少了路由请求分组广播过程中产生的大量的冗余、竞争和冲突，提高了路由发现过程中路由请求分组的广播效率.运用NS-2对协议的性能进行大量的仿真，结果表明：NGRP的分组投递率、路由开销、MAC层路由开销和吞吐率这4项指标明显优于AODV+FDG，AODV with Hello和AODV without Hello协议.     

基于剩余能量的无线传感网路由算法设计

小规模、分布集中的WSNs(Wireless Sensor Networks,无线传感器网络)适宜采用平面路由协议,但在平面路由协议中,传统的洪泛路由算法以广播的方式在整个网络中传输查询请求和查询结果数据帧,消耗了较多的传感器节点能量,导致节点过早失效.论文对传统的洪泛路由算法进行改进,提出并实现了一种节能路由算法BRE-Flooding(Based on the Remaining Energy Flooding,基于剩余能量的洪泛算法).在算法中,节点依据剩余能量决定是否接收和转发数据帧;节点维护由剩余能量、距离网络中聚合节点(Aggregation Node)的跳数等信息组成的邻居路由信息表,并依据数据帧中表示该查询请求关键程度的属性,结合邻居路由信息表动态确定向哪几个(或全部)邻居节点转发数据帧.经实验仿真,表明所提算法在节省节点能量消耗及网络负载均衡方面具有较好的表现.     

基于遗传算法的防止无线移动网络路由攻击策略

在无线移动网络中,恶意节点可以通过发送虚假信息和假路由信息、广播假链接等中断路由操作对网络进行攻击。本文在分析了几种常见路由攻击的基础上,提出了一种基于遗传算法的路由优化策略。实验数据表明,这种优化策略可以较好地预防路由攻击,提高网络的整体性能。     

自组网中一种基于跨层负载感知的按需负载均衡路由

本文提出了一种新的基于跨层负载感知的自组网负载均衡路由协议（CLLOR）。CLLOR在路由发现阶段和路由维护阶段将整个路径中各节点MAC层的总平均估计时延和路径总业务流负载结合起来共同作为路由选择和路由调整的重要依据,以实现网络业务流的均衡分布和均衡传输。协议通过禁止中间节点对路由请求进行应答和阻止不必要的路由请求分组经由重负载的中间节点转发,以保证路由发现时能够利用最新的负载信息,并避免了节点在重负载情况下成为新建路由的中间节点,使得协议具有一定的拥塞控制功能,以间接的方式实现了请求接纳控制。通过上述措施,可以很好地避免网络中出现拥塞节点,减少了网络瓶颈对网络性能的影响。仿真表明,CLLOR在分组丢失率、平均端到端时延和路由附加开销等方面具有良好的性能,其优良的分布式控制特征能适应自组网的动态环境。     

一种MANET网络的位置辅助路由协议

Ad-Hoc网络（即MANET）由于节点的移动，导致路由频繁变化．基于位置辅助路由协议（LAR1），本文提出了一种带路径优化的增强LAR1协议（ELAR1）．节点通过在接收到的路由请求包中获取其携带的其它转发节点位置信息，提高发起路由请求时预知目的节点位置的几率，降低网络内路由广播包的数量．针对路由路径中可能存在非最短路由，利用位置信息对获得的路由进行路径优化．仿真结果表明，ELAR1比LAR1有较低的路由请求开销、较高的包投递率和较低的端到端延迟．     

双向路径重选的自组网负载均衡路由协议

基于跨层负载感知和双向路径重选的自纽网负载均衡路由协议（CLBLR）在路由发现阶段和路由维护阶段，将整个路径中各节点MAC层的总平均估计时延和路径总业务流负载结合起来，共同作为路由选择和路由调整的重要依据，通过双向路径重选方法实现最优路径选择和网络业务流的均衡分布和均衡传输．协议通过禁止中间节点对路由请求进行应答和阻止不必要的路由请求分组，经由重负载中间节点转发，以保证路由发现时能够利用最新负载信息，并避免了节点在重负载情况下成为新建路由的中间节点，使协议具有一定的拥塞控制功能，以间接的方式实现了请求接纳控制．上述措施使分组传输路由很好地避免了拥塞节点，减少了网络瓶颈对网络性能的影响．仿真表明，CLBLR在分组丢失率、平均端到端时延和路由附加开销等方面具有良好性能，其优良的分布式控制特征能适应自组网的动态环境．     

一种分簇Ad Hoc网络场景下的路由发现方案

针对分簇结构Ad Hoc网络场景下的路由问题,提出一种基于接收信号强度( RSSI)和邻居先验信息的按需路由发现方案。该方案根据网络的分簇特点,在路由发现RREQ广播中,考虑节点间RSSI和中继节点业务负载情况,引入随机延时退避转发机制,综合判断是否转发RREQ报文,以解决场景中“广播风暴”引起的路由开销问题、优化路由发现的质量。仿真结果表明,与CBRP协议路由发现的性能相比,该方案大大降低了路由发现过程中控制包的开销,缩短了路由发现的时延,总体提高了网络性能。     

软件定义的内容中心网络的分段路由策略

为降低软件定义的内容中心网络(SD-CCN)的内容请求时延,减少网络拥塞,快速应对网络中的节点或链路故障,借用软件定义网络(SDN)流量工程中的分段路由思想设计了软件定义的内容中心网络的分段路由策略(SD-CCN-SR)。通过控制器选取最优的缓存或内容源节点作为目的节点查找最优路径,向入口边界节点下发分段标签序列。将分段标签序列中的标签依次作为分段的目的节点进行最短路径转发,实现控制器通过少量控制信息对兴趣包上行链路的整体控制。仿真结果表明,本策略能够有效降低平均请求时延及平均路由跳数。     

一种具有小世界特征和冲突避免的DSR协议

提出一种DSR的改进协议M-DSR.M-DSR协议首先把路由请求范围限制在一定区域内,然后根据实际情况逐步扩大请求范围,进一步根据节点的性能值来避免局部网络冲突.仿真实验表明,M-DSR协议能够提高路由发现速度、降低网络冗余信息、避免局部网络冲突,在路由负荷较大的情况下的表现尤其突出.     

A new probabilistic broadcasting scheme for mobile ad hoc on-demand distance vector (AODV) routed networks

Broadcast is a fundamental operation used in Mobile Ad hoc NETworks (MANETs) for many services, such as route discovery and sending information messages. The direct method to perform broadcast is a simple flooding, which can decrease the performance of MANET. Recently, a probabilistic approach to flooding has been proposed as one of most important suggested solutions to solve the broadcast storm problem, which leads to the collision, contention and duplicated messages. This paper presents the Smart Probabilistic Broadcasting (SPB) as a new probabilistic method to improve the performance of existing on-demand routing protocols by reducing the RREQ overhead during the rout discovery operation. The simulation results show that the combination of AODV and a suitable probabilistic rout discovery can reduce the average end-to-end delay as well as overhead, while achieving low normalized routing load, compared to AODV that uses fixed probability and blind flooding. Simulation experiments have been conducted to examine our proposed scheme. The results show that SPB outperforms its counterparts and opens up a promising framework towards optimal probabilistic broadcasting.     

一种改进ZigBee算法及在温室监控无线网络中的应用

针对传统ZigBee路由算法中由于RREQ分组洪泛而导致的能量过度损耗和节点失效的问题,提出了一种适用于无线网络的ZigBee路由优化算法。算法通过控制ZigBee节点路由发现过程中RREQ分组的广播方向和广播范围、选择节点剩余能量值和链路质量值较优的节点的方式对ZigBee路由算法进行优化。仿真结果表明优化后的ZigBee路由算法显著的降低了ZigBee网络的能耗,降低了网络中节点失效概率,提高了网络的生存时间。所提出的算法应用于温室监控无线网络中,得到了满意的效果。     

Adjusted probabilistic route discovery in mobile ad hoc networks

Conventional on-demand route discovery methods in mobile ad hoc networks (MANET) employ simple flooding method, where a mobile node blindly rebroadcasts received route request (RREQ) packets until a route to a particular destination is established. This can potentially lead to high channel contention, causing redundant retransmissions and thus excessive packet collisions in the network. This paper proposed two new probabilistic methods that can significantly reduce the number of RREQ packets transmitted during route discovery operation. Our simulation analysis reveals that equipping AODV with an appropriate probabilistic route discovery method can result in significant performance improvements in terms of routing overhead, MAC collisions and end-to-end delay while still achieving a good throughput when compared with the traditional AODV.     

基于局部邻居节点和链路权值的改进AODV路由协议

在节点高速移动的Ad Hoc网络环境中,广播风暴对网络性能的影响尤为重要,且网络拓扑结构的频繁变化极易导致路由中断.传统的AODV路由协议在路由发现阶段直接使用广播转发RREQ（路由请求分组）机制,容易导致广播风暴降低网络性能;同时,协议选择跳数最少的路径作为路由,没有考虑到节点的快速移动导致路由频繁失效,因此无法适应节点高速移动的网络环境.针对上面存在的问题,提出一种对AODV进行改进的协议.该协议在路由发起过程中,基于局部邻居节点数量计算动态转发概率;选择路由时,利用跨层思想,结合网络节点移动速度提出链路权值,依据链路权值选择路由路径.NS2仿真结果表明：该改进协议提高了数据包的投递率,缩短了端到端的传输时延,能够更好地适应节点高速移动的网络环境.     

基于ZigBee的AODVjr算法研究

ZigBee网络的AODVjr算法在路由发现过程中存在大量路由请求包(RREQ)分组洪泛的问题.为此,结合节点能最和Cluster-Tree 算法,提出一种改进的AODVjr算法.在路由选择时尽量避免能量较低的节点,并对RREQ分组的大致方向和传输距离进行控制.仿真结果表明,该算法能有效降低网络总体能耗,合理分担网络负...     

Impact of noise and interference on probabilistic broadcast schemes in mobile ad-hoc networks

Broadcasting is a vital part of on-demand routing protocols to discover new routes in mobile ad-hoc networks (MANET). Pure flooding is the earliest and still widely used mechanism of broadcasting for route discovery in on-demand routing protocol. In pure flooding, a source node broadcasts a route request to its neighbors. These neighbors then rebroadcast the received route request to their neighbors until the route request arrives at the destination node. Pure flooding may generate excessive redundant traffic leading to increased contention and collisions deteriorating the performance. To limit the redundant traffic, a number of probabilistic broadcast schemes have been proposed in the literature. However, the performance of those probabilistic broadcasting schemes is questionable under real life MANETs which are noisy in nature. Environmental factors like thermal noise and co-channel interference may have adverse effects on the system performance. This paper investigates the effects of thermal noise and co-channel interference on the performance of probabilistic schemes employed in the route discovery mechanism in MANETs. Based on extensive ns-2 simulations, this paper discovers that, contrary to the findings of previous studies, these schemes do not outperform pure flooding scheme when thermal noise and co-channel interference are taken into account.     

基于虚拟信道多路径融合认知无线网络路由算法

针对认知无线网络中频谱的动态性、时变性、多样性以及节点移动性, 提出了一种基于虚拟信道的多路径融合认知无线网络路由算法. 在路由建立过程中, 为解决源节点与目的节点信道同步问题, 源节点在公共控制信道上广播添加虚拟信道的路由请求, 在当前所处信道为虚拟信道的节点中转发. 目的节点对多条路径通过信道切换进行融合, 以规避主用户的活动区域, 减少路径跳数, 提高链路的稳定性. 在路由维护阶段, 通过卡尔曼滤波对节点移动速度进行预测, 在链路断裂之前启动路由修复. 最后通过NS2中CRCN Simulator仿真结果表明, 该算法在链路通信的稳定性、分组投递率、吞吐量、端到端时延等方面有明显的改善, 提高了网络的整体性能.     

无线多跳通信网络中基于贝叶斯概率模型的消息转发机制研究

无线多跳通信网络依赖多节点中继实现信息传输,因不需要依赖预先架设的基础设施而成为军用及民用领域等特殊应用场景下的重要通信方式。为了能在复杂及恶劣环境下组网,信源节点往往采用全网广播路由请求分组RREQ的泛洪方法,以提高多跳转发路径构建成功率。然而,全网泛洪广播产生消息的冗余转发和重叠效应引起节点能耗的上升和信道利用率的下降,导致分组碰撞与网络拥塞概率的上升,严重时可能造成网络瘫痪而失去效用。本文基于贝叶斯概率论设计了无线多跳通信网络的消息转发模型,通过计算节点密度和后验概率在保证网络连通性的条件下减少不必要的消息转发。基于NS2的仿真结果表明,本文所提出的基于贝叶斯概率模型的消息转发机制能够有效减小广播分组的重播次数。相比于同类算法,在基本保证网络吞吐量的前提下,可以有效降低能量消耗、路由开销,并提高分组成功交付率,从而为未来广域大规模动态多跳网络部署提供技术支撑。     

一种改进的基于能量效率的AODV路由协议

传统的按需距离矢量路由协议（AODV）使用基本的路由发现算法建立从源节点到目的节点的路由,不考虑节点当前的剩余能量大小,整个网络的生存期受到影响。提出了一种改进的按需距离矢量路由协议（EM-AODV）。它在建立路由的过程中使用了一种考虑节点剩余能量的算法,来确定路由请求报文的转发时延,选取剩余能量较多的节点建立路由。仿真结果表明：EM-AODV较AODV提高了能量使用效率,延长了网络生存期。     

基于MZS-DSR的协议性能仿真研究

基于Ad hoc网络动态源路由（DSR）协议的特点、利用最小区域集（MZS）的仿真框架研究Ad hoc网络路由发现和路由维护的过程,在OPNET网络仿真平台进行实验仿真,对DSR的性能进行了分析和比较研究。通过对选取总路由流量,路由平均跳数、平均路由发现时间的实验数据分析发现,对于基于最小区域集的仿真框架,DSR的路由发现机制并不受节点移动性的影响,每次源节点获得一条到达相对位置已改变目的节点的新的路由的时间并不受节点的移动性影响而趋于稳定,可明显减少路由跳数,增加路由计算效率。