链路预测模型下的无人机网关选择算法

针对无人机自组网和地面控制站通信时网关节点持续时间短并由此带来的数据传输时延过大和成功率不高等问题,提出了一种基于无人机-地面控制站链路状态预测的网关选择算法.该算法通过建立基于无人机活动模型的预测和基于无人机运动趋势的预测,从而选择与地面控制站连接时间较长的节点作为网关候选节点.此外,通过使用函数计时机制选择网关选择参数最大的节点作为网关节点,有效避免分布式网关选择算法中随机延迟机制导致的不必要的网关切换.仿真结果表明,与现有的无人机分布式网关选择算法和移动自组网分簇算法相比,该算法有效延长了网关节点持续工作时间,并使无人机网络与地面控制站通信时的数据传输时延、数据传输成功率等性能得到提升.     

基于多网关的无线Mesh网络负载均衡调度算法

网关节点的效率决定了无线Mesh网络(WMN)的传输性能,如何有效地解决WMN网关负载均衡问题是非常重要的.在已有的WMN负载均衡算法基础上,提出一种新的基于多网关协作机制的WMN负载均衡调度算法.该算法以源节点到网关节点的跳数信息和网络负载信息相结合作为网关的选择和切换标准,通过多个网关的协作机制,结合高效的网关选取和调度算法实时地对网关业务进行分流;通过一种快速平滑的网关切换方式对其进行调度,从而有效地缓解拥塞网关节点的负载压力,提高WMN的Internet接入性能.性能分析结果表明:该算法可在多个网关间直接实现负载均衡,减少了网络拥塞,提高了网络性能.     

CSCW的可扩展自组网通信环境的研究

简要分析了CSCW和自组网的关系，讨论了使用成簇方法的自组网体系结构，提出了现有成簇方法的缺点．因为现有的成簇方法未考虑网关选举问题．造成了两个簇首之间的多个冗余网关的存在．该设计提出并．实现了一个分布的网关选举策略，每两个相邻簇对之间仅仅需要一个网关．为了保持网关节点的稳定性，使网关节点保持更长的生存时间，网关选举采用节点最大权原则．仿真结果表明，该方法可以有效的减少包转发数量．有助于减少维持拓扑信息的复杂度．通过限制重播节点为簇首和网关的机制，取得了比洪泛更好的可扩展性．     

一种基于负载平衡树的多网关节点数据汇集路由算法

以均衡耗能为目标,考虑健壮性、可转发性和抗干扰性等因素,提出一种基于负载平衡树的多网关节点数据汇集路由算法(TBLB 算法).在多网关前提下,TBLB 算法结合节点能量和节点度形成以网关节点为根节点的负载平衡树,通过负载平衡树协调节点间的负载均衡,有效地降低节点的能量消耗.此外,节点根据路径性能评价因子W 进行路径选择和网关切换,进一步降低网络节点的通信开销,改善了网关节点的瓶颈问题.模拟实验结果表明,TBLB 算法能够有效均衡网络负载,对网络的能量消耗和网关节点接收到的数据包都有所改善.     

基于负载均衡的移动自组网接入技术研究

在移动自组网（MANET）与Internet互联的网络结构中,针对传统单网关接入的不足,提出一种基于多网关负载均衡的非对称接入技术。该技术由网关发现、网关注册和数据传输三个步骤实现。进行了NS2软件仿真实验,结果表明,该接入算法在网络重负荷的情况下能有效地均衡网络中MANET节点与网关节点的负载,有效延长网络寿命。     

无线自组网与Internet互联方案比较

通过无线自组网路由协议与Internet路由协议的协作,移动节点可经由多跳与网关节点通信,从而实现移动节点与Internet互联.首先分析了自组网与Internet互联所面临的困难,然后详细比较了多种已有的互联方案,从寻址、网关带宽瓶颈、路由复杂性及组播等方面进行了对比分析,最后总结了各种方案的性能特点和适用场景,并展望了该领域的进一步研究方向.     

AODV自适应网关设计及仿真

Ad Hoc网络和有线网络的互联是网络发展的必然。为实现有线节点与无线节点间的通信,在采用AODV路由协议的Ad Hoc网络中通过添加网关节点的方式实现AODV协议无线网络的有线接入。在AODV路由协议中添加了网关节点,并结合实际网络场景进行了网关公告的自适应性能优化。对改进后的AODV路由协议在NS2中进行了仿真。仿真结果表明：实现了改进AODV协议无线节点与有线节点的通信,降低了网关引入的网络开销,可以灵活地响应网络拓扑变化。     

无线自组网簇间网关支配集优化策略

无线自组网的网关负责簇间信息的转发。逻辑上能和其他簇内节点通信的节点都可以做网关，这些节点相对于簇首节点称为网关支配集。为了减少网关支配集中的冗余网关，给出一种以节点唯一标识权值比较实现优化网关支配集的策略，可以消除簇间的冗余网关，使相交簇间仅存在一个网关，而相邻簇间仅存在一对网关。仿真结果表明，在保证网络连通的情况下，该策略可以有效地减少重播包的比率和广播延时。     

稠密自组网的网关选举策略

自组网是没有固定设施的临时无线系统．已经有多种路由算法被提出．因为自组网的网络拓扑动态改变且带宽有限,路由应当是可扩展且高效的．基于簇的算法是最有效和可以扩展的,然而,它不能有效地处理高密度网络环境．为了减少冗余广播以缓解该问题,该文给出了在高密度节点的网络环境下,存在隐藏网关的可能性定理,提出网关选举算法并证明了其正确性．仿真结果表明,在保证广播成功率的情况下,该方法可以有效地节省重播包比率和广播等待时间。     

一种多网关无线Mesh网选播路由协议

无线Mesh网络是一种新型的宽带分布式无线接入网系统,它通过网关节点访问Internet.当网络接入的负载重或者网络规模扩展时,大量传输到同一网关节点的数据包会在此节点造成严重的拥塞,所以单一的网关节点往往会成为接入网的瓶颈.在研究动态源路由协议(DSR)和选播服务的基础上,提出了一种多网关无线Mesh网(WMN)路由协议(MMASR),该协议中,由多网关构成选播组,并扩展DSR协议以支持选播.仿真结果表明:MMASR协议能有效地解决单网关WMN的拥塞问题,保持很高的分组传递率、较低的数据分组延迟和路由开销,使接入网稳定高效地运行.     

无人机自组网中基于Q-learning算法的及时稳定路由策略

无人机自组网凭借其抗干扰能力强、适用于复杂地形、智能化程度高和成本较低的优点,近年来受到广泛关注,该网络中路由协议的设计与优化一直是核心研究问题。针对无人机自组网中因节点快速移动造成节点本地存储的路由未及时更新而失效的问题,提出一种基于Q-learning算法的动态感知优化链路状态路由协议(DSQ-OLSR)。该协议首先充分考虑了无人机自组网节点高速移动的特点,在选取多点中继(MPR)节点时添加了链路稳定性和链路存在时间这两个指标,使得选出的MPR节点集更稳定、合理;其次,结合Q-learning算法对TC消息的发送间隔进行自适应调整,使得在网络拓扑变动较小时增大TC发送间隔以减小控制开销,而在拓扑变动较大时减小TC发送间隔用于达到快速感知并构建网络拓扑的要求,进而实现数据的及时路由。仿真结果表明,与DT-OLSR协议相比,该协议在端到端时延、吞吐量、成功率和网络生存时间性能上分别提高了12.61%、9.28%、7.69%和5.86%,由此验证了其有效性。     

支持自愈恢复的WMPLS安全自组网路由协议

基于WMPLS协议体系,结合无线移动自组网的特点,同时考虑路由的安全性,提出了一种支持自愈恢复的WMPLS信令建立标签交换路径的安全自组网路由协议SA-WMPLS。该协议不仅提高了选路的性能,简化了转发机制,而且能够快速恢复中断的链路。通过构建adhoc网络仿真模型,仿真分析了SA-WMPLS路由协议的性能,验证了协议的安全特性。     

Ad hoc与Internet互连多媒体通信应用层网关设计与实现*

考虑到Ad hoc网络与Internet互连及多媒体通信的应用,给出了一种具有动态网关通告间隔和移动节点覆盖的新自适应网关发现算法,并在此基础上设计了应用层互连通信网关。NS（network simulator）仿真结果表明了该算法在减小互连多媒体通信整体开销和传输延时方面的优越性。互连平台的音/视频通信测试验证了基于应用层网关的互联通信方案对实现Ad hoc网络与Internet间的多媒体通信可行、有效。     

基于蚁群算法的Ad hoc多径路由协议

针对无线移动自组织网中网络拓扑结构变化迅速,节点间移动速率快的特点,提出一种采用备份路径修复断裂链路的基于蚁群算法的无线移动自组织网路由协议-antPro协议.和传统的路由协议相比,对同一目的节点,新路由协议在源节点建立多条路由,在路由的中间节点缓存有备份路径.协议具有较好的鲁棒性,在链路断裂时采用备份路径及时恢复数据分组的传送,能很好地适应Ad hoc网络环境.     

无人机自组网快速稳定加权分簇算法

在无人机自组网中,网络规模增大会使节点间平均跳数增加,网络管理和路由协议运行更艰难。分簇结构可用来优化网络管理,提高网络的可拓展性。针对无人机高移动造成的簇结构不稳定以及分簇结构鲁棒性差的问题,提出了一种快速稳定加权分簇算法。该算法对比现有的加权分簇算法,对链路保持率、节点度和相对速度三个指标的选取进行改进。针对战场和应急场景下簇头节点掉线带来的簇振荡,提出了一种高效的簇维护机制。最后通过仿真验证该算法的性能,结果表明,与现有改进型加权分簇算法相比,该算法可以有效降低成簇的时间,同时在簇头节点掉线的情况下快速恢复,更适用于复杂环境下的网络部署。     

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。     

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。     

Backup path set selection in ad hoc wireless network using link expiration time

Topological changes in mobile ad hoc networks frequently render routing paths unusable. Such recurrent path failures have detrimental effects on quality of service. A suitable technique for eliminating this problem is to use multiple backup paths between the source and the destination in the network. Most of the proposed on-demand routing protocols however, build and rely on single route for each data session. Whenever there is a link disconnection on the active route, the routing protocol must perform a path recovery process. This paper proposes an effective and efficient protocol for backup and disjoint path set in an ad hoc wireless network. This protocol converges into a highly reliable path set very fast with no message exchange overhead. The paths selection according to this algorithm is beneficial for mobile ad hoc networks, since it produces a set of backup paths with much higher reliability. Simulations are conducted to evaluate the performance of our algorithm in terms of route numbers in the path set and its reliability. In order to acquire link reliability estimates, we use link expiration time (LET) between each two nodes.In another experiment, we save the LET of entire links in the ad hoc network during a specific time period, then use them as a data base for predicting the probability of proper operation of links.Links reliability obtains from LET. Prediction is done by using a multi-layer perceptron (MLP) network which is trained with error back-propagation error algorithm. Experimental results show that the MLP net can be a good choice to predict the reliability of the links between the mobile nodes with more accuracy.     

Ad hoc网络中一种带预测的路由算法

在自组网中,由于网络节点的移动性及拓扑结构的易变性,设计稳定的路由成为最受关注的问题。根据可靠性为多路径路由选择更多的可靠路径,以满足自组网中多路径传输在路径的数量和质量方面的需求,是多路径路由技术中的一个重要研究课题。为此,基于GRID模型和预测模型提出了一种带预测的稳定不相交备用路由算法,其利用有效限制路由查询包的泛洪区域,并结合预测策略和节点不相交路径算法来选择一条最稳定的不相交备用路由,从而进一步提高该路由算法的性能。模拟结果显示,与其他3个多路径路由相比较,该算法是一个有效的自组网路由算法。