基于改进蚁群优化算法的网络服务质量路由算法

针对当前无线网络路由算法存在丢包率高、节点拥塞严重的难题,提出一种基于改进蚁群优化算法的网络服务质量路由算法。首先根据无线网络的特点选择带宽、端到端的延迟、数据包丢失率以及链路花费作为QoS参数,并建立一个多约束网络服务质量路由优化问题的数学模型,然后采用具有正反馈机制和搜索能力强的蚁群优化算法对数学模型进行求解,并根据无线网络路由特点对标准蚁群优化算法进行改进,提高其搜索性能,最后采用具体仿真实验对路由算法的性能进行测试。实验结果表明,改进蚁群优化算法在满足网络质量要求的条件下,不仅降低了网络平均延时,而且减少了网络数据丢包率,性能优于其它算法。     

父节点可控的分布式缠绕多路径路由算法

针对无线传感器网络中无线链路存在因节点失效或传输介质异构容易引起传输可靠性降低的问题,提出提出父节点可控的分布式缠绕多路径路由算法DPCBMR算法。该算法采用分层多父节点拓扑控制策略和协作式数据转发机制,在多跳转发阶段,引入最优父节点选择机制,根据转发路径上节点间的丢包率,选择丢包率较低的多个节点作为转发节点,以此来保证数据转发的成功率;进一步借助协作式数据转发机制保证待转发的数据在多路径选择时获得最佳路径,从而保证数据转发的可靠性和低能量消耗。仿真实验结果表明DPCBMR算法能最大程度上提高数据传输的可靠性,保证了数据传输的成功率,同时降低了数据传输时的能量开销。同经典的SHM和CAMP算法相比较取得了比较大的改进。     

数据中心网络拓扑感知型拥塞控制算法

针对数据中心网络（DCN）的链路拥塞问题,提出了一种拓扑感知型拥塞控制算法（TACC）。首先,根据广义超立方体拓扑多维正交和单维全连接的结构特点,结合网络流的最大流最小割定理,提出了拓扑感知地选取分布流量请求的不相交路径策略;然后,根据带宽需求自适应选取不相交路径;最后,利用已选取路径的剩余带宽为权重动态调整每条路径的流量分配比例,从而达到缓解网络链路拥塞、均衡网络负载和减轻目的节点侧数据重组压力的目的。实验结果表明,与链路关键性路由算法（LCRA）、多路径健忘路由算法（MORA）、最小割多路径路由（MCMP）算法和免拥塞路由策略（CFRS）相比,TACC算法在均衡链路负载和优化算法部署时间方面有良好的表现。     

基于无线Mesh网络的集中式自愈路由算法研究

针对现有无线Mesh网络路由算法寻路洪泛严重、自愈性能较差等问题,引入集中式路由的思想,结合多路径策略,提出了一种集中式自愈路由算法(Centralized Self-healing Routing Protocol,CSRP),即通过各节点主动上传链路状态消息至Root节点的方式得到全网最新加权拓扑,并为源目节点之间计算全局最优路由。采用节点不相交多路径备份策略,实现失效路由的快速自愈。加入基于链路质量感知的Root节点切换机制,保证路由申请及分发的可靠性。仿真结果表明,CSRP算法有效抑制了洪泛现象、提升了网络性能,相比于现有经典相关算法路由开销至少降低67%,时延平均降低45%,包递交率平均提升8%。     

基于网络断层扫描的传感器网络链路丢包研究

文中提出了一种基于网络断层扫描的无线传感器网络链路丢包率测量方法,通过边界节点的丢包率来估计传感器内部链路丢包的情况。根据无线传感器网络数据聚合的特点,提出了网络逻辑拓扑和链路报文丢包模型,在将链路报文丢失率推测问题形式化为MLE问题的基础上,用引入修正因子的μ的EM算法来推测链路报文丢失率。NS2仿真结果证明,μ-EM算法推测的链路报文丢失率与预设值更加接近,特别是在大规模网络中μ-EM算法在精确度和有效性方面均明显优于EM算法。     

基于SDN的胖树数据中心网络多路径路由算法

现有的多数路由算法未综合考虑链路实时传输状态和流量特征。为此,基于软件定义网络集中控制和全网管控的思想,提出一种基于链路实时状态和流量特征的多路径路由算法。该算法将数据流分为大流和小流,大流吞吐量要求较高,根据路径权重值进行路由,而小流数较多,处理复杂性要求较低,选择可用剩余带宽最大的路径作为其路由路径。仿真实验结果表明,与等价多路径算法和软件定义混合路由机制相比,该算法能够提高胖树数据中心网络的平均链路利用率和网络吞吐量。     

基于SDN和虚拟拓扑的天基网络路由算法

针对天基网络的时变拓扑结构给网路管理和路由设计带来的难题,综合考虑GEO卫星和LEO卫星的优势,建立了一种基于软件定义网络(SDN)架构的天基网络模型,提出了一种基于虚拟拓扑的包含必经节点的天基网络路由算法(VTPN)。通过改进时间片划分策略,提高了计算效率,通过必经节点的设定,改善了链路拥塞问题。仿真结果表明:SDN架构下的VTPN算法与其他算法相比,网络链路利用率和负载均衡性能提高了约50%,丢包率降低了约20%。     

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.     

WIA-PA中基于DSDV的多路径路由协议研究

应用于工业的无线网络有着强实时性和高可靠性的要求,路由协议是WIA-PA网络的关键技术。基于DSDV的多路径路由协议,它采用了基于链路稳定性的路由选择标准和节点不相交路径策略,选择一条最高稳定性的路由传输数据,确定次稳定性、不相交路径作为备份路由。与DSDV相比,多路径算法在网络的稳定性和数据传输的性能上有了显著的提高。     

基于改进Dijkstra算法的配用电通信网流量调度策略

针对配用电通信网中数据汇聚易产生拥塞的问题,提出了一种复合边权值流量调度路由算法。首先,依据跳数建立节点分层模型;然后,划分配用电业务优先级和节点拥塞等级;最后,以跳数、流量负载率和链路利用率为综合指标计算边权值,对需要流量调度的节点根据改进的Dijkstra算法进行路由选择,同时对重度拥塞节点按照配用电业务优先级进行调度。与最短路径（SPF）算法和贪婪背压算法（GBRA）相比,在数据生成率为80 kb/s时,所提算法紧急型业务丢包率分别减少了81.3%和67.7%,关键型业务丢包率分别减少了79%和63.8%。仿真结果表明,所提算法能有效缓解网络拥塞,提高网络有效吞吐量,降低网络端到端时延和高优先级业务的丢包率。     

A mobility management scheme for wireless mesh networks based on a hybrid routing protocol

Recent advances in wireless mesh networks (WMNs) have overcome the drawbacks of traditional wired networks and wireless ad hoc networks. WMNs will play a leading role in the next generation of networks, and the question of how to provide seamless mobility management for WMNs is the driving force behind the research. The inherent characteristics of WMNs, such as relatively static backbones and highly mobile clients, require new mobility management solutions to be designed and implemented.In this paper, a hybrid routing protocol for forwarding packets is proposed: this involves both link layer routing and network layer routing. Based on the hybrid routing protocol, a mobility management scheme for WMNs is presented. Both intra-domain and inter-domain mobility management have been designed to support seamless roaming in WiFi-based WMNs. During intra-domain handoff, gratuitous ARP messages are used to provide new routing information, thus avoiding re-routing and location update. For inter-domain handoff, redundant tunnels are removed in order to minimize forwarding latency. Comprehensive simulation results illustrate that our scheme has low packet latency, low packet loss ratio and short handoff latency. As a result, real-time applications over 802.11 WMNs such as VoIP can be supported.     

ITIE:一种改进的域间出口选择算法

一般的域间出口选择算法,如经典的热土豆算法只是根据域内事件来调整路由,故少量网络拓扑事件的变化就可导致BGP路由的大量变化;虽然TIE算法改进了对域内事件的敏感性,使其能对域间出口的选择进行调节,减轻路由的动荡性,但未给出阈值参数T的计算方法,且T也不能随负载的变化而变化。域间邻居事件的影响也对域间出口的选择产生重要影响。该文提出一种自适应的可调域间出口选择算法——ITIE算法,能够针对TIE算法的不足,通过对参数的动态自调整来适应当前网络负载和域间通信能力的改变,更好地满足流量工程和网络健壮性要求。模拟实验表明,ITIE算法能够在域间协同性以及随负载变化的流量自适应性上达到合理的折中。     

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。     

多域ASON资源预留方案研究

根据源路由方式的特点,将域内资源预留方案扩展到多域ASON中,形成三种域间资源预留方案：域间保守前向资源预留、域间贪婪前向资源预留和域间后向资源预留。仿真结果表明,随着网络负载的加大,域间贪婪前向资源预留由于占用了过多的冗余资源,其阻塞率逐渐超过域间保守前向资源预留方案,而域间后向资源预留方案在任何网络负载情况下都具有最小的阻塞率。     

一种粒子群优化的多路径路由负载均衡算法

多路径路由的一个重要问题是如何有效地均衡网络负载.针对丢包率比较敏感的应用需求,本文利用最优化理论研究了在多路径环境下的负载均衡问题.均衡算法首先利用路径QoS指标预测每条路径的丢包率,然后将多路径负载均衡问题转化为最优化问题,在此基础上,利用粒子群优化算(particle swarm optimization algorithm,PSO)动态求解调整每个路径的转发比例,并分析了影响转发比例的因素.通过理论分析及仿真实验表明,该算法能有效地降低网络丢包率,提高网络性能.     

WMN中的干扰避免部分重叠信道分配算法

针对无线mesh网络(wireless mesh networks,WMN)中存在的信道干扰问题,提出一种基于部分重叠信道(partially overlapping channels,POC)的负载平衡且干扰避免的信道分配算法。通过基于Huffman树的通信接口分配方法连接邻居节点的接口;根据网络干扰情况,对链路进行迭代信道分配,使用静态链路调度保证网络连接;利用启发式算法优先为重要程度较高的链路分配无干扰时隙,对链路调度进行优化。仿真结果表明,在具有混合流量的WMN中,所提算法可以显著提升网络吞吐量,降低网络干扰与平均丢包率,改善网络性能。     

多路径网络中流量均衡的优化算法

在向下一代互联网络演进的过程中,多路径网络已经成为提高网络性能及可靠性的有效手段.在网络中,可选用的多条路径提供了流量流向的通路,然而如何有效地均衡各条路径的流量,提高网络的性能,是多路径网络必须解决的一个重要问题.针对丢包率比较敏感的应用需求,如VOIP,将预测思想与最优化理论相结合,研究了在多路径网络环境下的流量均衡问题.流量均衡算法首先预测每条路径的丢包率,并以减少所有路径丢包率之和及达到最优的资源利用率为目标,将流量均衡问题转化为最优问题.理论分析及仿真实验表明,该算法能有效地降低网络丢包率,提高网络性能.     

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。     

一种无人机自组网DSR协议优化方法

针对DSR协议的路由优化问题,结合无人机网络的特点,提出一种基于萤火虫算法的无人机自组网DSR协议优化方法。该方法综合利用节点的能量消耗、缓冲拥塞、移动速率和传输损耗构建萤火虫的适应度函数,根据适应度函数来衡量萤火虫的荧光亮度,通过萤火虫初始化、萤火虫移动和更新荧光值等阶段的路由搜索过程,对DSR协议的路由算法进行综合优化,解决无人机自组网传输链路稳定性不佳的问题。使用OPNET仿真工具评估了优化前后DSR协议的各项指标,仿真结果表明,相比传统方法,优化方法在无人机场景下,业务接收速率提高了33.8%,平均端到端时延降低了73.91%,路由负荷发送速率减少了44.99%,路由负荷接收速率减少了37.55%,丢包率减少了68.01%。所提方法均衡优化了无人机自组网的网络性能和路由开销,可以为无人机自组网提供稳定高效的路由服务。