一种基于复杂网络理论的移动自组网路由算法研究*

针对移动自组网中节点之间数据包发送成功率不高、路由开销大和包平均延时长等问题,提出了一种基于复杂网络理论的移动自组网路由算法。在该算法中,路由发现基于路由消息在邻域范围的相互借阅,若持续时间在网络平均路由发现时间范围内,则采取动态随机路由,考核跳级数是否满足复杂网络理论的条件来选择以最少跳级数或者最短路径为指标的最优路径建立路由,否则采取位置路由,采取方向最有益的最优路径建立路由。实验分析表明,即使节点稀疏时该路由算法仍具有很好的包发送成功率和包平均延时,其综合性能优于OLSR协议和AODV协议。     

一种基于跨层负载感知和双向逐跳信息素更新的自组网蚂蚁算法

本文将跨层优化和蚂蚁优化方法结合起来解决自组网中的负载均衡问题,提出了一种基于跨层负载感知和双向逐跳更新信息素的蚂蚁优化路由协议（CLABHPU）.协议将整个路径中各节点MAC层的总平均估计时延和节点队列缓存的占用情况结合起来,共同作为路由选择和路由调整的重要依据,进行按需路由发现和维护;通过拥塞节点丢弃蚂蚁分组的方法减少了控制开销,增加了算法的可扩展性,较好地解决了自组网中现有基于蚂蚁算法的路由协议中普遍存在的拥塞问题和路由开销问题.同时,协议在路由发现阶段通过中间节点对信息素表进行双向和逐跳更新,提高了算法的收敛速度和对异常情况的反应速度.通过概率选路提供到目的节点的大量冗余路由,提高了算法的可靠性和顽存性.仿真结果表明,CLABHPU在分组成功递交率、路由开销以及端到端平均时延等方面具有优良性能,能很好地实现网络业务流负载均衡.     

方向和位置泛洪的车联网区域路由协议

为提高车载自组网路由发现、数据传输效率,对区域路由协议进行改进。考虑到车载自组网（VANET）通信环境（道路布局、方向、位置等）多样性,通过判断节点间位置关系缩小泛洪区域,下一跳优先选择该区域内与源或目的节点移动方向相同的节点,进一步减少转发节点数目,以此精细化限制泛洪。为适应 VANET 拓扑频繁变化链路脆弱特性,目的节点优先选择相同移动方向节点数最多,且平均邻居节点数最多的链路,保证数据可靠传输。仿真结果显示：改进方案较好地克服了原协议全向洪泛引起的网络开销大、单一跳数路由选择导致的丢包率、重传率较高等缺点,能够较好地适应 VANET 网络通信。     

移动自组网的安全路由协议

移动自组网（MANET）是自治的无基础设施的网络,它通过IP路由支持多跳无线通信,它被用于没有基础设施存在的动态变化的场景。多数自组网路由协议利用节点之间固有特性即相邻节点的信赖关系进行协作转发数据包。这种信赖模型使得恶意节点利用插入错误的路由更新、重放过时的路由信息、改变路由更新、或广播不正确的路由信息来瘫痪自组网。针对自组网的缺陷提出了一种认证路由策略来解决这些问题,同时也列举了仿真实验结果。     

高动态航空自组网中考虑优先级的逐跳路由协议

针对航空自组网频繁的拓扑变化、网络断开的问题,提出一种考虑优先级的逐跳路由（priority concern hop-by-hop routing,PCHHR）协议。PCHHR依据运动方向优先、距离次之的原则选择下一跳路由节点,优先选择向目的节点运动的邻居作为下一跳节点,次优选择距离目的节点最近的邻居作为下一跳节点;区分数据报文的时延需求,优先转发时延约束小的数据。仿真结果表明,PCHHR在较低的控制开销和端到端时延下,总体数据分组投递率高于航空路由协议（aeronautical routing protocol,AeroRP）、贪婪转发路由和传统的端到端路由协议,提高了高实时性数据分组的投递率。     

多径路由协议AOMDV的改进与性能分析

移动无线自组网是一种移动多跳无线网络,有效的路由算法是关键。由于移动自组网的移动性,会使得无线自组网按需多径距离矢量路由（AOMDV）协议的活动路由不再是最短路径。针对此不足,提出了改进方法：构建两跳路由,然后利用两跳路由信息对活动路由进行动态优化,使路径更短。NS一2仿真结果表明,改进的AOMDV协议在路由发起频率、端到端平均时延、归一化路由开销和数据分组投递率等方面的性能均比AOMDV效果好。     

自组网环境下基于QoS的路由协议

自组网是一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性的自治系统。在这种环境中,由于节点无线通信覆盖范围的有限性,需要借助其它中间节点进行分组转发到达信宿。常规路由协议在自组网环境无法有效地正常运行。文中首先描述了自组网的概念和特点,在此基础上提出了自组网环境下的基于QoS的路由协议。该路由协议的主要思想是根据无线链路两个重要指标：平均错误分组率和生存时间进行路由发现、选择和维护。相对于跳数而言,它们向用户提供了最有可能满足特定QoS需求的信息流的传输。     

基于路径服务质量度量的AOMDV改进路由协议

移动自组网中,传输路径的服务质量是影响路由性能的蘑要因素.为了提高多路径路由性能,在分析AOMDV协议的基础上,提出了一个新的参数"路径服务质量度量",用来体现当前路径传输状态.基于这个参数,同时引入路径收集的思想,提出了一种摹于路径服务质量度量的AOMDV改进路由协议PQSM-AOMDV.协议综合选择节点平均连接度大,跳数少和节点平均负荷小的路径进行数据转发,以期提高路由性能.仿真结果表明:与AOMDV协议相比,该协议提高了分组投递率,减小了分组端到端时延,降低了路由发现频率.     

基于收方参与的移动自组网TCP增强的路由协议

移动自组网多跳、动态拓扑的特性,使得路由信息易老化,源节点在路由失败后不能及时启动路由发现,造成TCP有效吞吐率随移动速度增加而下降。在DSR路由协议的基础上,提出一种新的基于接收方参与启动路由发现的新路由协议RP DSR,它通过接收方的ACK确认包启动路由发现,主动为发送方提供最新的路由信息,从而提高了自组网的TCP的性能。仿真结果表明,在节点快速移动环境中,RP DSR协议的TCP性能明显优于DSR协议。     

移动自组网与Internet互连的AODV协议扩展

针对移动自组网与Internet互连时网关带宽瓶颈问题,提出将域内有线节点视为移动自组网内部的互连节点的模型.从而把互连问题转化为含有有线节点的移动自组网路由协议的扩展问题,进而提出了支持与Internet互连的AODV扩展协议iAODV (Internet-AODV).通过结合多个互连节点和扩展AODV路由协议,iAODV把互连节点切换与移动节点之间的路由协议相统一,可以有效缓解互连节点的带宽瓶颈.NS2模拟实验表明,该协议可以为移动自组网提供比较稳定的Internet接入性能,且结合有线链路减小了互连延迟时间和系统开销、提高了包递交率,性能优于AODV.     

Ad hoc通信网络的局部路由修复仿真

为了解决Ad hoc通信网络的局部路由中节点或链路失效引起的通信可靠性降低等问题,提出了基于节点能量的Ad hoc通信网络的局部路由修复方法。根据Ad hoc通信网络节点路由链路分析结果,当网络通信数据包传输中发现问题节点时,待传输数据包所在节点通过检测自身所对应的父、子及近邻节点,获取各节点的相关信息,并从中选择有效节点替换故障节点;替换节点的选取过程,采用节点剩余能量与方位角差值相结合的方式;确定替换节点后,结合蚁群算法自适应优化网络链路,完成Ad hoc通信网络的局部路由修复。仿真结果表明,所提路由修复方法能够有效缩短路由修复耗时,减少修复过程的控制开销,提高基站节点的吞吐量,提升网络通信的可靠性与时效性,具有较好的鲁棒性。     

Ad hoc网络安全技术简介

Ad hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络,网络中的节点均由移动主机构成。由于节点的移动性导致网络拓扑结构不断变化,节点通信完全依靠无线链路,相对于有线网络在安全性上面临更大的挑战。本文根据Ad hoc网络面临的安全问题,分析了Ad hoc网络中常见的攻击方式,并集中讨论了Ad hoc网络的安全路由、密钥管理等关键问题。     

一种基于信誉机制的AdHoc网络安全路由

介绍了移动AdHoc网络的基本概念及其特点,针对目前移动AdHoc网络路由协议的各种攻击模型,分析了攻击对网络性能的影响,研究了一种基于信誉机制的AdHoc网络安全路由协议的设计原理,为移动AdHoc网络建立了一种比较灵活的、没有增加很多负载的安全路由机制。     

基于萤火虫群优化的Ad Hoc网络路由协议

针对Ad Hoc网络拓扑结构多变、网络生存时间受限及数据包分组传输效率低下等问题,本文借鉴萤火虫群优化算法的思想,提出了一种基于萤火虫群优化的Ad Hoc网络路由协议。路由协议用萤火虫优化算法的荧光素强度的更新规则与无线自组网络中的节点移动速度、拥塞程度、节点剩余能量及节点间的距离等因素相互映射,改进萤火虫群优化算法中的搜索萤火虫、驻留萤火虫及回溯萤火虫用于完成Ad Hoc网络中路由协议的路由发现、路由选择及路由维护等过程,整个协议无须传送大量的控制分组,即可实现Ad Hoc网络的稳定。仿真实验结果表明,与AODV及基于蚁群优化的路由算法AntRouting协议相比,本文所提出的路由协议在端到端延时、分组数据传输率及网络生存时间上均有良好的性能。     

一种节能的Ad hoc网络路由协议

针对Ad hoc网络中移动节点能量有限的问题,综合考虑节点剩余能量和节点能量消耗速率两方因素,提出一种基于节点生存时间的路由算法MRL（Maximum Routing Life）。通过估算节点使用寿命,选择生存时间最长的路由,均衡移动网络中各节点的能量。引入NS能量模型,与Ad hoc网络中典型路由协议进行比较;仿真结果表明,与传统路由协议相比,新的路由协议有效地提高了Ad hoc网络性能。     

基于信任评估的Ad hoc网络安全路由协议

针对Ad hoc网络的路由安全问题,提出一种基于信任评估的Ad hoc网络安全路由协议,采用改进的信任评估模型,每个节点维护一张信任表,在路由过程中结合信任表并通过路由请求和路由回复,双向判断上一跳和下一跳节点的可信性,并且在路径选择时综合路径信任值和跳数值2个因素,使得信任评估和路由协议紧密地结合.通过NS2仿真实验进行验证,结果表明,该协议可以较好地避开自私节点,保证路由安全,提高路由性能.     

可变核心的Ad hoc组播路由协议

针对Ad hoc网络中信源节点增加时ODMRP按需组播路由协议会产生大量的控制开销,提出了一种优化的基于可变核心算法的组播路由协议VCMP(variable core multicast route protocol).该协议的核心不必事先固定,而是能根据当前的网络拓扑和组成员关系进行变化,利用核心的帮助,能解决ODMRP环境中所会出现的控制开销问题,使整个网络中的控制包大大的减少.仿真结果表明VCMP确实有更好的性能.     

一种新的Ad hoc网络路由协议

路由算法是Ad hoc网络中最重要的技术之一,由于Adhoc网络拓扑结构的频繁变化和带宽受限,给路由协议的设计带来了严峻的挑战。本文介绍了一种新的Ad hoc网络路由协议,该协议能自适应地广播链路状态消息,因此能以较小的带宽消耗获得较精确的路由。     

一种基于Agent的Ad hoc网络路由算法

Ad hoc网络因其具有分布式、无中心、自组织、节点可以移动等特点,在军事通信、灾后紧急救援、传感器网络、局域网、车辆通信等方面有着广阔的应用前景,成为研究领域的一个热点。但同时由于Adhoc网络拓扑结构的动态变化,使得作为Ad hoc网络关键技术之一的路由算法的实现较为困难。提出了一种基于Agent的Ad hoc网络路由算法,设计并实现了4种Agent。该算法通过在Adhoc网络中加入一定数量的移动Agent来进行路由探寻,一方面降低了网络负载,另一方面降低了网络发送数据的时延。其实质是在现有的表驱动路由算法和按需驱动路由算法之间寻求一个折中。