公交时延容忍网络中基于索引的多级分组路由算法

在由以公共交通系统中的车辆为节点构成的无线网络中,由于其中节点的高速移动造成拓扑的快速变化,网络连接也多以瞬时的短暂连接为主.这构成了时延容忍网络(delay tolerant networks,DTN)的一个典型应用场景.公交节点的特性决定了其移动方式(时间、路线)带有一定的规律性.基于这一特性,构建了一种抽象的网络拓扑模型,并基于该模型提出了一种基于索引的多级分组路由算法.实验证明,基于预先的分组信息,该路由算法应用于高速移动的公交时延容忍网络中将比其他DTN路由更加的高效.     

基于预测的机会车载网络中继选择策略研究

为了应对DTN网络的动态连通特性,现有路由策略常常利用“携带-转发”消息传输技术,通过推测未来相遇机会选择消息中继路径.但这种机会数据传输方式的效果具有偶然性.对中继选择策略的性能进行实证性研究,以获得关于中继效率不确定性特征的基本认识.首先,介绍一种基于剩余延迟比较的机会中继选择策略,该策略以移动节点对之间的历史联系记录和最近相遇以来的经历时间为基础,估计消息的直接转发剩余延迟,通过比较剩余延迟选择合适的中继节点;由于仅使用本地信息,该策略的运算和通信开销小,并且易于实现;其次,在基于大规模实际车辆移动轨迹的车载DTN环境中,对机会传输的中继效率进行经验性研究.主要关注的问题是:基于推测所选择的中继能够使得端到端传输延迟降低的概率是多少?恰当选择的中继节点可以降低的延迟比例是多少?这种实证性的研究对于未来机会车载网络中的协议设计和应用推广有着重要的实际价值.     

车载传感网中基于群特性的MaxProp路由协议改进

车载传感网中信息传输面临的主要难题是网络间歇性连通和拓扑高度动态变化,以往常常采用机会转发的思想设计路由协议来解决此难题。但现有的机会路由协议忽略了网络中部分车辆节点具有群组移动的特点,从而导致协议在群组移动场景下的性能急剧下降。为此,通过对最大相遇概率路由进行改进,提出了一种基于群特性的MaxProp路由协议。该协议利用群组内成员节点之间极好的连通性,通过群内消息扩散,间接提高群内节点与群外节点之间的相遇概率,从而增加了消息转发机会。并在ONE仿真平台上,与其他几种经典的机会路由协议相对比,改进后的MaxProp路由协议在消息传输成功率、网络开销比方面具有明显提升。     

一种基于连接持续时间预测的DTN路由算法

DTN是一种新型网络体系结构,其网络频繁断裂的特点常常导致消息传输失败,针对这个问题,提出一种基于连接持续时间预测的DTN路由算法CPBRA。利用相遇节点的移动速度、方向,传输范围等信息预测节点的连接的持续时间,并依据消息的大小选择适当的消息传输路径,以减少消息重传的错误操作,提高资源利用率,有效地控制网络开销。     

一种基于区域划分的DTN路由算法

在DTN网络组成的无向图中,随机运动节点的运动范围会在一段时间内局限在某个连通度高的区域,因此在该时间段内节点应优先处理目标接收节点 与其同区域的消息,而其离开该区域时,应优先交互接收节点在其它区域的消息。由此,提出基于区域划分的DTN路由算法。该算法使用随机实验的方法实现对DTN网络无向图的区域划分,并以节点自身所在区域及消息接收节点所在区域作为消息中转的依据实现DTN消息的路由。实验结果表明,该算法与PRoPHET、Epidemic、SAW相比,能达到较高的消息传输率,并有效降低消息副本的传输与复制。     

基于节点运动的机会网络路由算法

机会网络利用节点移动带来的接触机会传输数据,数据在节点运动过程中捎带转发,保证了节点独立性,但会给数据传输带来影响.以节点的运动特性为切入点,设计了基于运动的机会网络路由算法.综合考虑数据传输、数据内容以及应用需求等因素,设计了数据转发优先级评价模型,结合节点活动区间划分方案制定数据传输规则;设计了差异化副本传输策略,在数据传输效率和系统开销之间取得折衷;考虑了节点活动范围、中心度及能量水平,构建了运动自由度函数评估节点运动水平.在此基础上设计了效用函数,选择中继节点转发数据.仿真结果表明,该算法能够在满足传输要求的同时限制网络开销,提高分组投递率,降低传输时延.     

一种新的效用冗余混合DTN路由算法

针对容迟网络(DTN)的高延迟、间歇性连接和资源受限等特点,提出一种新的效用冗余混合DTN路由算法NHRA。根据节点的相遇频率和连通时长等信息估算消息转发效用,指定消息在网络中的最大拷贝数,根据消息转发效用结合基于二叉树的方法来分配消息拷贝任务,实现消息的多路径并行传输,在提高传输性能的同时,有效地控制了网络开销。仿真实验结果表明,与现有相关算法相比,该算法可获得更高的消息传达率,并且花费的通信开销更低。     

抗毁的混合移动自组织网路由策略

针对战场毁伤条件下移动自组网（MANET）普通路由算法性能下降的问题,在含有抗毁增强节点的混合MANET网络中,融合了普通MANET路由和容迟网络(DTN)路由设计了抗毁性增强路由协议STHR,并且为了降低网络负载和冲突对STHR中抗毁增强节点的选取算法进行了设计。在网络遭受毁伤甚至出现分割情况下,MANET路由扩展环无法到达目标节点,但借助具有区域覆盖特性的抗毁增强节点转入DTN路由,可以保证在一定时延容忍前提下,仍能保持较高的分组投递率。通过ONE仿真平台实验,结果表明在毁伤情况下,STHR的分组投递率要优于AODV路由,而路由时延低于DTN喷雾等待路由。     

基于平均传递概率的容迟网络路由算法的设计

本文简要总结了容迟网络(DTN)的特点及其体系结构,分析了目前比较常用的容迟网络路由算法,并比较它们的优劣。为了实现提高传递率、降低传输延迟、对节点缓存区进行更加有效地管理的目的,采用ONE模拟器对设计的路由算法和已有的几种常见的DTN路由算法进行了基于特定场景的比较。仿真结果表明,该算法在节点的缓存区大小不同以及网络中节点的数目不同两种情况下,传递率和路由开销比率的性能均优于本文中用于比较的其它路由算法。     

基于负载均衡的DSR路由协议改进*

动态源路由DSR路由协议以最短路径优先为原则,但是没考虑负载均衡,产生拥塞区域、连接失败等不利结果.为减轻路由负载,提高协议性能,提出了一种基于负载均衡的DSR路由算法.在路由发现过程中节点根据自身负载情况决定接收或丢弃请求分组,从而避开负载过高节点;中间节点采用不应答路由请求分组策略;目的节点根据路径总负载选择合适的...     

MDCE路由算法的分析与改进

延迟容忍网络中基于位置的地理路由算法使用节点自我采集的GPS信息进行下一跳中继结点的选择,而节点的移动性会导致节点的实际位置在时刻改变,相对位置节点的移动方向信息比地理位置信息具有更好的稳定性。文献[1]提出的MDCE路由算法网络负载率和丢包率很高,且由于DTN网络的特殊性,难以拥有多个相邻节点。对MDCE路由算法进行分析与改进,降低中继节点数、规避消息副本向来的方向传输。仿真结果表明,改进后的MDCE路由算法的网络负载率和丢包率明显降低,实用性更强。     

基于最近社交圈的社交时延容忍网络路由策略

无稳定拓扑使时延容忍网络(delay tolerant networks,DTN)路由协议主要通过增加冗余数据包副本提高路由性能.社交网络是DTN的一种典型应用场景,但由于其网络规模相对较大,当网络负载高时,通常的DTN路由不能有效控制数据包副本的数量,从而产生大量丢包导致性能下降.借鉴MANET网络中利用分簇结构控制网络冗余路由数据包的思想,通过分析社交网络中节点的移动模型,定义了在社交关系的约束下,聚合移动规律相近的节点构成最近社交圈的节点簇组成策略.提出了一种基于该分簇结构的分为簇外喷射、簇间转发和簇内传染3个阶段的社交时延网络路由协议.实验证明,这种基于最近社交圈分簇结构的路由能有效地控制冗余数据包副本的产生,并在高网络负载的情况下仍然能够达到较好的性能.     

基于DTN历史队列预测的单播路由算法

容迟容断网络（delay tolerant networks, DTN）具有连接频繁间断、高延迟、高误码率、高丢包率等特点。良好稳健的路由算法是提高消息转发成功率、降低延迟和能耗、提高DTN通信能力的重要因素。为此设计了一种基于历史队列预测的单播路由算法（earliest deliver based on historical orderliness prediction, EDHO）。仿真结果表明该算法可有效地提高DTN消息传递的可靠性。     

SA-DTN：基于节点社会活跃度的DTN路由研究*

社会网络是一种特殊的DTN网络,主要是由人、汽车及其它移动工具携带的移动设备组成,并且利用短距离无线电进行通信。针对社会网络中每个节点移动区域的多少和在某个区域中停留时间的长短,本文给出了节点的社会活跃度（SA：Social activity）概念,从而提出了在DTN网络中基于节点社会活跃度（SA：Social activity）的路由。这种路由根据网络中节点的社会活跃度大小对下一跳节点进行限制。仿真结果表明,本文所提出的路由在提高了递交率的同时,大大降低了网络开销。     

Energy Based Random Repeat Trust Computation in Delay Tolerant Network

As the use of mobile devices continues to rise, trust administration will significantly improve security in routing the guaranteed quality of service (QoS) supply in Mobile Ad Hoc Networks (MANET) due to the mobility of the nodes. There is no continuance of network communication between nodes in a delay-tolerant network (DTN). DTN is designed to complete recurring connections between nodes. This approach proposes a dynamic source routing protocol (DSR) based on a feed-forward neural network (FFNN) and energy-based random repetition trust calculation in DTN. If another node is looking for a node that swerved off of its path in this situation, routing will fail since it won’t recognize it. However, in the suggested strategy, nodes do not stray from their pathways for routing. It is only likely that the message will reach the destination node if the nodes encounter their destination or an appropriate transitional node on their default mobility route, based on their pattern of mobility. The EBRRTC-DTN algorithm (Energy based random repeat trust computation) is based on the time that has passed since nodes last encountered the destination node. Compared to other existing techniques, simulation results show that this process makes the best decision and expertly determines the best and most appropriate route to send messages to the destination node, which improves routing performance, increases the number of delivered messages, and decreases delivery delay. Therefore, the suggested method is better at providing better QoS (Quality of Service) and increasing network lifetime, tolerating network system latency.     

采用Hull树的贪婪地理位置路由算法的设计

地理位置路由算法是指借助节点获得的地理位置信息进行无线传感网络中的路由发现与数据转发工作。本文提出一种基于Hull树的贪婪地理位置路由算法——Greedy Hull Tree Geographic Routing(GHTGR)。通过图形学中凸包的概念,在网络初始阶段分布式地在各节点上建立Hull树以探查网络局部拓扑结构;同时在数据分组的路由转发阶段,通过Hull树内的搜索,寻找下一跳转发节点,完成数据分组的转发传输。通过仿真实验表明,与现有地理位置路由算法相比,该算法能够正确地寻找数据转发路径,有效地减少网络能耗,提高网络传输性能。     

基于车载自组网通信终端和运动信息的容忍时延网络分簇路由算法

针对复杂战场环境下用户终端间缺少稳定的端到端通信路径的问题,提出一种基于车载自组网（VANET）通信终端和运动信息的容忍时延网络（DTN）分簇路由算法——CVCTM。首先,完成了基于簇头选举的分簇算法研究;然后,根据跳数、转发方式和地理位置信息开展了簇内源车辆路由选择算法研究;其次,通过引入等待时间、重发次数阈值和下游簇头,实现了异簇间源车辆路由选择;最后,通过车载自组网的通信终端选择与上级指挥所通信的最佳方式。ONE仿真的实验结果表明,CVCTM与无线自组网按需平面距离向量路由协议（AODV）相比,消息投递率增加了近5%,网络开销减少了近10%,簇结构重组次数减少了近25%;与基于传统分簇路由（CBRP）算法和动态源路由（DSR）协议相比,消息投递率增加了近10%,网络开销减少了近25%,簇结构重组次数减少了近40%。CVCTM能够有效减少网络开销和簇结构重组次数,同时增加消息投递率。     

容迟网络广义k选播路由资源分配模型

容忍网络（DTN）协议现用于缓解移动网络频繁中断和网络分割造成的性能不稳,其核心之一是资源分配。然而在公共交通工具移动网络或物流环境中,现有路由算法的先验知识具有时间的概率不确定性,降低了资源分配效率。提出广义k选播,在许可时间段内对k个路由器之间进行路由和资源分配,分散其时间不确定性的偏差程度。而接入路由器信息矩阵可决定广义k选播集,从而实现对多个目的地的托管传送。在此基础上进一步提出路由资源分配的概率不确定模型。仿真验证其传输性能和鲁棒性整体优于DTN多播路由方案。