无线传感器网络一种不相交路径路由算法

无线传感器网络经常被用来采集物理数据,监测环境变化.由于低功耗无线通信不确定性、链路质量不稳定性以及节点失效等问题,传感器网络很容易导致路由数据包丢失.为了提高网络路由的可靠性,人们提出多路径路由算法.多路径路由中源节点到目的节点的多条路径可能含有公共节点,或者公共边,如果公共节点或者公共链路失效,则这个数据包也丢失,因此又有人提出不相交多路径路由算法.不相交多路径路由算法又分为链路不相交多路径路由算法和节点不相交多路径路由算法.提出了一种不相交路径路由算法,可以将感知节点采集到的数据通过不相交路径传送到汇聚节点,提高路由的可靠性.而且,这个算法还可以很方便地应用到多Sink节点的网络当中.该路由算法用到的路由表大小为|K|,其中|K|表示路径数.算法的运行时间复杂度是O(|L|),其中|L|表示网络中的边数.     

一种基于生存时间的Ad hoc网络不相交多路径路由算法*

针对无线移动Ad hoc网络的节点具有移动性和能量限制等问题,提出了一种根据网络动态拓扑结构和节点能量来进行多路由选择的混合式路由算法PEMP-OLSR。该算法以改进的链路状态路由算法为基础,通过在网络拓扑构造过程中引入链路和节点生存时间等参数来提高所选路径的稳定性,同时通过设定影响链路和节点权重的迭代因子来提高多条路径的不相交性,以提高此并行多路径算法的传输效率。通过大量仿真实验结果表明,该算法能有效地提高所选择的多条路径的稳定性和不相交性。     

Ad hoc网络节点不相交多路径距离矢量路由协议

AMR算法是Ad hoc网络计算节点不相交最大路径集合的累积多路径路由机制。针对节点不相交多路径源路由协议MNVP及SMNVP存在的问题,整合按需距离矢量路由AODV和AMR算法,提出了节点不相交多路径距离矢量路由协议MDVRo MDVR协议建立的路径信息分布在网络节点中,可缩短路由分组长度以及减轻路由发现源节点建立路由的负担;可防止攻击者通过墓改路由消息中的路径信息攻陷协议。     

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。     

中心计算的无线传感器网络2-不相交路径路由算法

在多路径路由(multipath routing,MPR)算法中,不相交多路径路由(disjoint multipath routing,DMPR)算法具有更高的可靠性和容错性.DMPR算法面临的主要挑战有2点:不相交路径的选优问题和数据包在不相交路径上的传输问题.针对某些工业应用(例如矿井环境监测)中网络拓扑比较稳定,sink节点运算和存储能力较强等特点,提出了一种中心计算的2-不相交路径路由算法——CCDMPR算法.算法利用全网信息计算出从源节点到sink节点的近似最优2-节点(链路)不相交路径,然后生成仅包含<主父交节点,辅父节点>对和路径比特序列的微路由表并下传到每个节点;针对中心计算方式对链路状态变化的反应迟缓问题,采用了一种中心调度的自适应机制提高路径维护的灵活性.实验结果证明,CCDMPR算法能够显著减小平均路径长度,节省网络整体能量,并能提高数据传输的可靠性.     

MANET节点不相交多路径安全源路由协议

多路径路由实现是移动Ad hoc网络(MANET)可靠运行的有效保证.现有MANET节点不相交多路径路由协议主要关注节点不相交多路径的可实现性和效率问题.针对节点不相交多路径路由协议MNDP协议在主动攻击者安全模型中的安全缺陷,提出了可证明安全的MANET节点不相交多路径动态源路由协议--SMNDP协议.SMNDP协议路由请求算法中,建立了中间节点路由请求消息传播策略的检错机制,SMNDP协议路由应答算法中建立了消息防篡改机制和身份认证机制.基于攻陷的网络拓扑模型,扩展了可模糊路由概念,提出了多路径可模糊路由集合概念和节点不相交多路径源路由协议的安全定义,并应用于SMNDP协议的安全分析.SMNDP协议的安全性可以归约为消息认证码和签名机制的安全性.     

一种基于路径跟踪反馈的SDN网络可信传输方案

针对软件定义网络(SDN)中的转发设备存在不可避免的漏洞和后门、缺乏主动监测或被动检查网络行为的机制等问题,提出一种基于路径跟踪反馈的SDN网络可信传输方案,设计基于跟踪反馈的传输路径可信验证机制,依据反馈信息分析节点的可信性,以此评估路径的可信度;同时,提出一种基于路径跟踪反馈的不相交多路径可信路由算法DMTRA-PTF,能够通过路径跟踪反馈和可信评估引导新的路径及时规避恶意交换机节点,构造不相交多路径路由方案以增强SDN网络传输服务的可信性。对比实验结果表明,路径跟踪反馈机制能够以较小的性能代价准确识别恶意交换机,提出的可信路由算法能够以此为后续路由动态规划不相交多条可信路径,有效提升网络整体的可信性。     

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。     

基于相关因子的节点不相交的Ad Hoc多路径路由算法

多路径路由算法可以均衡负载、提高可靠性，但是Ad Hoc网络的无线多播特性（WMA）使得多路径数据传输存在严重的；中突隐患，即便是节点不相交的多路径，以并发的方式来进行数据传输的效率并没有理论上的高．为此本文提出基于相关因子的节点不相交的多路径路由算法（NDCF），该算法引入相关因子来衡量多条节点不相交路径以并发的方式进行数据传输时发生；中突的可能性的大小，从而选择冲突可能性最小的节点不相交路径．仿真结果表明，NDCF算法可明显提高数据包的投递率．降低端到端的传输时延．     

MRABM:一种新的基于mesh结构的多径路由算法

针对移动AdHoc网络提出了一种新的基于mesh结构的多径路由算法MRABM(MultipathRoutingAlgorithmBasedonMeshStructure),该算法采用目的节点建立和更新mesh结构的机制。该算法不仅为每个源节点、中间节点提供了到目的节点最优路径,而且为每个节点建立了到目的节点的多条路径。当节点移动造成链路断开时,该算法能避开断开的链路,迅速沿其它路径转发数据,不需要路由修复和路由重建过程,从而降低了丢包率和端到端的延时。对大流量数据的传输,该算法能有效利用网络资源,减少网络拥塞。因此该算法能很好地适应网络拓扑结构的动态变化。     

Transient chaotic neural network-based disjoint multipath routing for mobile ad-hoc networks

Due to mobility of wireless hosts, routing in mobile ad-hoc networks (MANETs) is a challenging task. Multipath routing is employed to provide reliable communication, load balancing, and improving quality of service of MANETs. Multiple paths are selected to be node-disjoint or link-disjoint to improve transmission reliability. However, selecting an optimal disjoint multipath set is an NP-complete problem. Neural networks are powerful tools for a wide variety of combinatorial optimization problems. In this study, a transient chaotic neural network (TCNN) is presented as multipath routing algorithm in MANETs. Each node in the network can be equipped with a neural network, and all the network nodes can be trained and used to obtain optimal or sub-optimal high reliable disjoint paths. This algorithm can find both node-disjoint and link-disjoint paths with no extra overhead. The simulation results show that the proposed method can find the high reliable disjoint path set in MANETs. In this paper, the performance of the proposed algorithm is compared to the shortest path algorithm, disjoint path set selection protocol algorithm, and Hopfield neural network (HNN)-based model. Experimental results show that the disjoint path set reliability of the proposed algorithm is up to 4.5 times more than the shortest path reliability. Also, the proposed algorithm has better performance in both reliability and the number of paths and shows up to 56% improvement in path set reliability and up to 20% improvement in the number of paths in the path set. The proposed TCNN-based algorithm also selects more reliable paths as compared to HNN-based algorithm in less number of iterations.     

基于事件与能量感知的WMSNs节点不相交多路径算法

在无线传感器网络中建立从源节点到目标节点的多条不相交路径,提出了一种基于事件与能量感知的节点不相交多路径算法（ EEDMA）。建立了基于事件与能量感知的多路径模型,基于对事件类型和各路径中节点剩余能量的感知,为不同的事件类型的数据选择合适的路径进行传输。通过仿真结果验证：这种算法为实现异常事件提供了可靠、快速的传输路径,并且为平衡整个网络的能量消耗有重要意义。     

一种满足数据时新性的WSN运载路由算法

为满足无线传感器网络应用的数据时新性,综合节点传送数据和移动设备辅助传送数据2种方式的优点,提出一种能量高效的运载路由算法。通过计算移动设备的最优接收数据位置,规划移动设备的路径,降低传感器节点的能量消耗,由此提高网络性能。模拟结果表明,该算法能在保证数据时新性的前提下,较大地减少网络能耗。     

Linear time distributed construction of colored trees for disjoint multipath routing

Disjoint multipath routing (DMPR) is an effective strategy to achieve robustness in networks where data is forwarded along multiple link- or node-disjoint paths. DMPR poses significant challenges in terms of obtaining loop-free multiple (disjoint) paths and effectively forwarding data over the multiple paths, the latter being particularly significant in datagram networks. One approach to reduce the number of routing table entries for disjoint multipath forwarding is to construct two trees, namely red and blue, rooted at a destination node such that the paths from a source to the destination on the two trees are link/node-disjoint. This paper develops the first distributed algorithm for constructing the colored trees whose running time is linear in the number of links in the network. The paper also demonstrates the effectiveness of employing generalized low-point concept rather than traditional low-point concept in the DFS-tree to reduce the average path lengths on the colored trees.     

移动自组网中基于相关因子的多路径节能路由算法

一方面，由于移动自组网节点的能量由电池供应，一旦能量耗尽，不能继续充电，使用多路径可以节省能源；另一方面，使用多路径即便是节点不相交多路径，由于移动自组网的无线多播特性，仍存在严重的冲突问题。综合这两方面因素，提出了冲突受限的节能路由算法。该算法引入相关因子来衡量多路径同时进行数据传输时发生冲突的可能性，然后根据特定应用对传输性能的要求，得到一个冲突上限，即相关因子的最大值，最后找到能满足冲突上限的最节能的一组节点不相交多路径。仿真结果表明，该算法与单纯的节能路由算法——源传输功率选择算法（STPS）相比，可显著降低数据传输时的丢包率，且没有明显增加能量消耗和寻路时间。     

基于蚁群优化的无线传感器网络路由算法

如何在资源受限的无线传感器网络中进行高效的数据路由是无线传感器网络研究的热点之一。基于群智能优化技术的蚁群优化算法被广泛应用于网络路由算法。提出一种无线传感器网络蚁群优化路由算法,能够保持网络的生存时间最长,同时能找到从源节点到基站节点的最短路径;采用的多路数据传输也可提供高效可靠的数据传输,同时考虑节点的能量水平。仿真结果表明:提出的算法延长了无线传感器网络的寿命,实现无线传感器网络在通信过程中快速、节能的路由。     

无线Ad Hoc网络中改进的DYMO路由协议研究

DYMO（Dynamic MANET On-Demand）是Ad Hoc 网络中一种反应式按需路由协议,本质上属于单径路由协议,而多径路由能更好地提高网络性能。首先分析了DYMO协议的优点及存在的问题,在此基础上将DYMO和多径路由结合起来,提出了一种改进的DYMO路由协议I-DYMO,利用多条链路不相交路径来发送数据,并将之与源路由结合起来。仿真结果表明该协议提高了分组投递率并降低了端到端平均时延,在动态移动环境下具有较好的稳定性。     

MANET节点不相关的多路路由算法

针对不相关路由路径之闯可能存在特定关键节点问题,提出一种特定节点不相关多路路由算法,通过寻找关键节点,使数据报文经单路径到达关键节点的上一跳节点后,向多条不相关路径的节点进行转发,使数据报文可以同时在多条节点不相关的路径上路由到达目的节点。仿真实验结果表明,如果存在关键节点,该算法能够提高分组投递率、降低端到端延迟;如果不存在关键节点,该算法的性能与节点不相关算法相当。     

Fault-tolerant routing over shortest node-disjoint paths in hypercubes

This paper presented a routing algorithm that finds n disjoint shortest paths from the source node s to target node d in the n-dimensional hypercube. Fault-tolerant routing over all shortest node-disjoint paths has been investigated to overcome the failure encountered during routing in hypercube networks. In this paper, we proposed an efficient approach to provide fault-tolerant routing which has been investigated on hypercube networks. The proposed approach is based on all shortest node-disjoint paths concept in order to find a fault-free shortest path among several paths provided. The proposed algorithm is a simple uniform distributed algorithm that can tolerate a large number of process failures, while delivering all n messages over optimal-length disjoint paths. However, no distributed algorithm uses acknowledgement messages (acks) for fault tolerance. So, for dealing the faults, acknowledgement messages (acks) are included in the proposed algorithm for routing messages over node-disjoint paths in a hypercube network.