基于网络编码的传感网多径路由模型分析

针对多径路由容易产生报文乱序和丢失的现象,将网络编码技术引入到多径路由中,建立了两个基于网络编码的传感网多径路由模型。通过源节点、中继节点编码和接收端解码,在报文乱序和部分丢失的情况下仍然可以恢复出源数据包,在保证降低冗余度的前提下,提高了网络的成功交付率。使用matlab对模型进行了仿真计算,发现两种模型适合于不同规模的网络,最后,提出了一种根据网络规模选择路由的方法。     

Ad Hoc网络中多径路由协议的研究

在对Ad Hoc网络中多径路由协议研究的现状和成果进行总结的基础上,提出了一种应用于Ad Hoc网络的基于DSDV的多径路由协议MPDSDV:准备通信时,源节点首先向邻居节点发送路由探测包,邻居节点向源节点反馈路由信息包,从而获得从源节点到目的节点的多条路由信息.对MPDSDV进行仿真,结果表明:在节点移动速度较快,网络负载不是很大的情况,MPDSDV较大地提高了数据包的投递率,降低了丢包率,从而有效地改善了网络的性能.     

一种基于相交多径网络编码模型的无线传感网多径路由协议

将网络编码技术应用到无线传感器网络中以提高网络的传输效率是近年来国内外研究的一大热点,相交多径网络编码模型是一种具有高可靠性的基于网络编码的多径路由模型,而目前将相交多径网络编码模型应用在无线传感网的多径路由协议中的研究并不多。通过使用基于地理位置划分虚拟网格的方法设计了一种相交多径网络编码模型的路由协议BRGNC(Braided multipath Routing protocol based on Grid with Network Coding)。在路由过程中先根据网格的能量情况、链路质量、节点个数等因素选择下一跳网格,再通过网格内节点状态选择“最优的”转发节点集,从而降低了以往按照相交多径网络编码模型建立无线传感网的多径路由协议的难度。仿真实验结果表明,该协议具备较好的可靠性和能耗均衡性,在网络规模较大、链路状态较差的情况下也能够很好地保证数据的可靠传输。     

Ad Hoc网络中基于负载均衡的多径路由协议研究

Ad Hoc网络中的多径路由协议可以获得源节点和目的节点之间的多条路径,能够减小路由发现延迟,提高路由稳定性,受到了人们的广泛关注。详细分析了AOMDV多径路由协议的机制和特点,从负载均衡的角度仿真评估了AOMDV协议的性能,研究表明可以显著提高网络整体生存性。在此基础上提出了一种优化的负载均衡传输方案,能够减小TCP在多径传输时的乱序问题,仿真表明显著改善了TCP传输的吞吐量。     

一种基于mesh网络的多径路由协议

针对无线mesh网络的特点提出了一种基于源节点建立、目的节点维护的多径路由协议。该协议采用目的节点更新mesh结构的机制,能实时维护最优路径和其余多条路径,当节点移动或其他原因造成链路断开时,不需要路由修复或重建,从而降低了丢包率和端到端时延,且通过基于源节点建立路由的方式有效地减少了控制开销。仿真结果表明,该算法具有良好的性能。     

物联网信息终端异构多径路由算法

基于蚂蚁算法的思想,提出一种用于物联网信息终端的异构多径路由算法.该算法利用目的节点与源节点间的双向蚂蚁来实时监测链路状态,以此为依据在网络层快速完成最优路径的选择及报文头的再封装,实现异构多链路的无缝衔接,避免业务中断.利用OP-NET对算法进行仿真分析,结果表明算法在丢包率、传输时延和对繁忙链路的适应能力等方面的性能和稳定性均得到提高,比现有多径路由算法更加符合物联网信息终端的应用需求.     

无线自组网中多径与单径路由的吞吐量

多径路由是无线Ad Hoc网络中一种重要的路由算法,采用多径可以增大源节点到目的节点的业务流吞吐量。该文分析无线Ad Hoc网络中多径路由的吞吐量,仿真结果表明,当源节点与目的节点之间距离较大时,多径路由的吞吐量大于单径路由,且吞吐量随跳数的增减发生缓慢变化。     

WMAN中多径路由的容量分析

无线移动自组织网络（WMAN）中,多径路由是一种重要的路由算法,采用多径的目的是增大源节点到目的节点之间路径的容量,因此讨论多径路由的容量是非常有意义的。本文对WMAN中的多径路由的容量进行分析,通过分析得出在源节点与目的节点之间距离较小的情况下,多径路由的容量并不比单径路由容量大。而在源节点与目的节点之间距离较大的情况下,多径路由的容量要比单径路由的容量大,且吞吐量随着跳数的变化缓慢。仿真分析也证明了这一结论。     

无线传感网络中一种基于网络编码的可靠数据发送方法

传输可靠性是无线传感网络的优化目标之一.一般通过多路径和丢包重传提供冗余来实现,但是不可避免的带来节点能量等资源的浪费.在可靠多径路由中引入网络编码机制,在建立反向传播路径时,使用满足期望可靠性所需的冗余度RDD来控制最小路径数和网络编码策略;然后将多份线性无关的编码报文沿多条路径传输,汇聚节点收到满足解码条件的数据包后解码.这种方法增加网络的鲁棒性,同时降低多路径传递所需的冗余量.最后通过仿真实验证明,该方法在满足可靠性要求的同时,有效降低传输能量消耗.     

一种局部多径动态源路由协议

针对DSR协议在Ad Hoc网络拓扑结构频繁变化的情况下表现不佳的问题,借鉴多径路由协议思想,引入邻接信息表概念,改进DSR协议,给出一种局部多径动态源路由协议（LMP-DSR）。新协议能够及时修复失效路由,纠正路由绕远现象,从而降低了网络丢包率和平均端到端延迟。仿真结果表明,在节点快速移动的场景下,LMP-DSR协议的网络丢包率和平均端到端延迟明显低于DSR协议。     

分组无线网缠绕多路径数据路由协议仿真

在分组无线网的路由协议中,传统路由协议在恶意节点数目较多时网络吞吐量较低,因此提出一种分组无线网缠绕多路径数据路由协议,利用获取的源节点数量信息与位置信息进行路由发现;根据路由发现结果建立从汇聚节点至源节点之间的路径,从而建立缠绕多径路由;对缠绕多径路由进行建簇与重构;进行支路径数优化,从而实现分组无线网缠绕多路径数据路由协议的构建。为了验证上述路由协议的网络吞吐量,将路由协议与基于链路状态的主动式多路径路由协议、基于动态源的按需式多路径路由协议、基于距离矢量的混合式多路径路由协议进行对比,上述四种路由协议在恶意节点数目为30时的网络吞吐量分别为69.5%、33.5%、23.6%、4.2%,通过比较可知,新提出的路由协议的网络吞吐量最高,证明了新路由协议的性能。     

无线网状网中自适应网络编码的MPTCP研究与设计

网络编码可以提高无线网状网的吞吐量,但是它在无线网状网中的实际应用是一个挑战性的问题。网络编码必须和TCP很好相容才能得到广泛应用。根据无线网状网的特点,研究和设计了一种自适应网络编码的多路径TCP。在提出的方案中,网络编码被加入到现有的网络系统,源节点根据目的节点编码数据块的自由度,调整发送编码的数据块,以降低多路径传输的数据报文的失序,提高网络的吞吐量,保证各个数据流之间的公平性。仿真结果表明设计的MPTCP有效。     

基于人工免疫的工业认知无线网络路由机制

工业互联网（industrial Internet）已成为第四次工业革命的代表技术.根据工业网络数据传输服务的需求,以及针对工业无线网络拓扑相对稳定、流量规律变化等特点,提出了一种基于人工免疫系统（artificial immune system,简称AIS）的工业认知无线网络路由机制,包含基于链路质量的域内静态路由算法和基于多路径的域间动态路由算法,以实现工业网络的可靠路由.根据人工免疫系统特点,将工业网络的拓扑结构进行区域划分：提出了基于链路质量的域内静态路由算法,采用软硬件结合的方式监视网络链路,并根据移动窗口指数加权平均法计算链路丢包率;提出了基于多路径的域间动态路由算法,根据模式距离对节点的流量周期进行预测,防止节点因流量过大而导致丢包.基于OMNET++仿真平台进行仿真实验,结果表明,所提出的路由机制在应对突发流量时与组合定向地理路由算法相比,丢包率及网络开销分别降低1倍;应对链路失效的情况时与图路由算法相比丢包率降低4倍.     

基于子树分解的分数组播路由网络容量分析

网络容量度量了网络的最大信息传输率,计算网络容量是网络信息论的基本任务。网络容量可以分为编码容量和路由容量,一重组播网络的编码容量已被证明等于信源和各个信宿之间最小割的最小值,但路由容量却由于受到网络拓扑、信源信宿的数目和位置等因素的影响不存在这样简单和一般化的结论,对具体网络需要做出具体分析。组播路由网络容量分析可建模为Packing Steiner Trees问题,但该问题是NP-hard的,目前尚缺乏计算组播路由网络容量的有效方法。讨论分数组播路由网络的容量分析问题,分数网络的信源消息和边容量都是整数维的,在这个范畴内,把组播路由网络的容量分析建模为组合设计问题并提出一种方法加以解决,该方法的关键点在于通过子树分解技术大大缩减了网络规模,由此降低了组合设计的复杂度,并通过对三层网络的分析演示了该方法的使用。     

基于网络编码的输电线路WSN传输协议

根据输电线路监测对无线传感器网络实时性和可靠性要求高的特点,设计了一种基于网络编码的WSN传输协议。该协议充分利用信道广播特性和节点间的协作通信,结合了机会路由和网络编码各自优势,将网络编码经典蝶形结构应用到输电线路WSN长链拓扑结构中,在节点数据包具体接收状态不确定的情况下,采取主动网络保护机制,选择线性编码包作为冗余包进行传输,直到节点解码出源包。性能分析与仿真实验表明,该传输协议提高了数据传输可靠性和系统吞吐量,缩短了网络传输时延,提升了无线传感器网络的性能。     

mesh网络中基于效用转发的网络编码算法

在已有的无线Mesh网络路由算法的基础上,针对网络的动态变化性和差异性等因素带来的问题进行了研究,提出一种基于效用转发的网络编码算法.首先利用节点间的历史通信数据,动态获取不同网络环境下影响效用值的各因素所占的权重值;然后在簇头节点和汇聚节点处进行二维随机线性网络编码,结合节点的剩余能量、效用值和丢包率判断节点能否进行编码,并且采用编码包优先传输的策略转发数据包;最后综合利用网络时延、效用值和节点间的跳数,选择最优的下一跳转发节点.仿真结果表明,该算法能更好地提升数据包的转发效率,降低传输时延,提高网络的性能.     

主被动结合的网络测量技术研究

网络测量技术可以有效地帮助网络研究者和管理者更好地理解网络性能和结构。鉴于单一的主动测量或被动测量技术难以实现对网络信息进行精准而有效的测量,提出一种主被动结合的网络测量技术。针对被动测量方式获得的数据采用基于正则表达式的匹配和信息筛选机制提炼有效数据信息;基于这些信息,提出一种周期动态调整的主动发包方式测量目标网络的丢包率,并采用泊松分布的采样方式采集丢包率的测量数据;同时提出一种多路径动态路由测量算法,测量目标网络的路由路径信息。实验结果显示,周期动态调整的主动发包方式与固定周期发包的测量方式相比,可以将链路丢包率降低60%以上;多路径动态路由测量方法与Traceroute和Dijkstra路由寻路探测方式相比,路由探测准确率虽然相差很小,但是平均路由跟踪时间分别减少了大约10%和42%。表明周期动态调整的主动发包方式在网络突发时段可以适当调整发包周期;多路径动态路由测量方法可以有效地减少探测过程中的平均路由跟踪时间。     

基于集对分析的网络流量大数据均衡调度方法

为了有效降低网络流量传输时的网络负载,基于集对分析策略,提出DNS网络流量大数据均衡调度方法。设计Dramp流量路由控制方法,根据链路权值量化,提出优化函数,实现多路径网络流量的传输,在静态域名解析(DNS)的环境下,重新构建网络链路,设计了一个包括网络流量负载信息和网络信息实体输入信息,且序列一体的传输链路,用于配合路由控制,最后基于集对分析思想,根据定向控制器分析信息,保证路由和链路的匹配,实现网络流量的均衡调度。实验数据表明,与传统方法相比,设计的DNS网络流量大数据均衡调度方法,网络时延降低了21%,丢包率降低了27%,可以有效降低网络负载。     

网络编码下不可靠自组织网络高效路由算法

无线自组织网络(wireless ad hoc network)中链路的不可靠性与高丢包率是影响网络性能和应用的主要缺陷.为了优化多跳的不可靠无线网络中完成数据传输所需的数据分组发送次数,提出了融合路径切换思想的基于网络编码的路由协议(network coding routing with path switching,简称NCPS).为了发现潜在的适合网络编码的路径,首先分析并提出了网络中路径可编码与可解码条件;其次对比于传统的最优路径,分析得出了在网络编码下路径切换所能获取的编码收益;最后以优化网络中数据分组发送次数为目标,设计了网络编码下结合路径切换的路由协议.实验结果表明,在不同的网络环境参数下,NCPS能够有效减少网络中的数据发送次数,获取稳定的编码收益.