一种适合于移动Ad Hoc网络的路由协议WPRP

针对无线Ad Hoc网络特点,提出了一种无线路径发现路由协议(Wireless Path Finding Routing Protocol,WPRP)。对WPRP协议进行了简要概述,分别介绍了采用最短路径算法(Short Path Algorithm,SPA)查找最短路径;递归环路检测算法(Recursive Loop Check Algorithm,RLCA)消除路由环路;路由校验实现节点间路由同步;自适应时间调节机制进一步减少网络冲突、降低网络开销等方法以及实现过程。OPNET仿真结果表明,与OLSR协议相比,WPRP具有较小的路由开销和较快的收敛速度,是一种动态路由协议,适用于无线Ad Hoc网络。     

基于树路由的ZigBee网络高效多径路由算法

针对ZigBee网络多路径分层树路由算法(Z-MHTR)存在网络开销过大,路径建立机制不够优化等问题,提出一种基于树路由的高效多路径路由算法Z-EMR(ZigBee Efficient Multipath Routing).Z-EMR算法在多路径建立过程中减少了寻路数据分组的发送个数,并且删除了树路径的重复发现过程,从而使得算法变得更加高效.仿真结果表明,与Z-MHTR算法相比,Z-EMR算法有效地降低了网络开销,减少了路径平均长度和平均端到端时延,达到了路径优化和提高ZigBee网络整体性能的目的.     

一种用于混合通信网机会式路由选择算法

传统的路由协议都是针对特定的有线或无线网络,仅仅考虑路由的建立过程、路由建立过程中的收敛速度、路由维护的网络开销及路由动态更新时环路的避免等性能。将其用于有线无线混合传输网络会导致较低系统性能。机会式路由选择算法综合分析了无线链路状态和网络时延的影响,得出了各路径优先级的计算表达式,在路由选择时根据各条路径的优先级来选择路由。仿真结果表明,与传统路由算法相比较,该算法能够提高系统吞吐量和减少系统传输时延。     

低开销的MANET网络按需路由协议

针对简单泛洪效率低的问题,提出了一个限制洪泛的高效的路由广播算法,通过Euclidean距离来限制路由发现过程中请求分组被转发的次数;研究了减少路由维护开销,并降低路由发现的频率的方法,提出了一个基于节点高度的路由修复与优化算法,该算法使用节点监听来对链路断裂的路由进行修复与优化.基于限制泛洪的高效的路由广播算法和路由修复优化算法,提出了一种新的低开销的MANET网络按需路由协议LOOR(low overhead on-demand routing).仿真结果表明,新协议增强了路由的顽健性,减少了路由跳数,降低了路由发现的频率,提高了数据分组递送率,并显著地降低了路由控制开销.     

QoS路由的多路径算法

本文分析了预约网络中采用多路径路由传送数据以保证应用的带宽要求、和/或端到端时延限制条件.文中提出的路由方案综合了单路径和多路径路由的优点:通过多路径路由以降低呼叫阻塞率,同时侧重单路径路由以降低协议开销.在考察网络中的四个一般性问题基础上,提出了启发式算法.     

Ad hoc网络中基于能量的AODV双径路由算法研究

在Ad hoc网络中AODV路由的健壮性、路由开销、网络的生存时间以及分组报文传送率等都是评价该算法优良的指标。为了提高该路由算法的各项指标本文提出了改进的路由算法协议,在Ad hoc网络中避免使用的低于能量阈值的节点作为路由节点以提高整体网络的生存时间,提供主次路径使报文的到达率、网络的健壮性得以提高,同时也减少了链路的修复,减少了路由开销。     

基于泛洪约束的MANET按需组播路由协议

降低路由控制开销是MANET网络组播路由协议节省节点能量,提高带宽利用率的关键因素之一。本文研究了组播路径近邻节点对路由维护的作用以及链路的连通性,分别提出了一个新的泛k-洪约束算法和一个混合泛洪模式。基于泛k-洪约束算法和混合泛洪模式,提出一个新的按需组播路由协议ODMRP-CF,ODMRP-CF协议通过选择k-路由近邻节点转发泛洪分组来提高泛洪效率。ODMRP-CF协议不仅保持了ODMRP协议所具有的简单,对节点移动鲁棒性好的优点,而且有效地降低了ODMRP-CF协议的控制开销。     

无线传感器网络高可靠低维护地理路由协议

无线传感器网络地理路由协议要求节点根据少量本地路由信息将数据分组传输路由到目标节点。为了消除路由环,地理路由算法通常需要将网络拓扑平面化。然而现有的平面化算法要么假设节点的通信半径是一固定值,在实际应用中不适用;要么对每一条链路都进行检测是否有交叉链路,路由维护代价很高。针对以上问题,提出一种具有高可靠性和低维护成本的地理路由协议RPR(region partitioning-based routing),其基本思想是将网络划分为规则多边形区域,并在贪心路由失败时将多边形区域内的所有节点看作一个虚拟节点进行周边路由。多边形区域间通信能够降低平均路由路径长度,从而提高了路由的可靠性。基于区域划分的网络平面化策略不需要检测和删除相交链路,因此减少了路由维护开销。模拟实验结果显示,RPR协议比现有方法的平均路由路径长度更短,路由维护开销更低。     

基于可靠路径稳定性估计的MANET路由发现算法研究

提出一种基于可靠路径剩余生存期（RPL, residual path lifetime）估计的MANET路由发现算法（RLE-RPLP）,该算法充分考虑相邻链路剩余生存期相关性,建立优化的多跳路径RPL统计特性分析,提供了更可靠的路由稳定性评估。通过仿真分别与忽略链路RLL相关性的源路由协议及已有稳定性路由协议进行对比。仿真结果表明,RLE-RPLP算法能有效提高网络吞吐量并减少路由重建次数;当节点移动度较高或网络负载较大时,在吞吐量、路由开销等方面均优于已有的稳定性路由对比算法。     

一种基于分簇的改进ZRP路由协议

车联网(VANET)是Ad Hoc网络技术在车载环境下的具体应用,由于其网络拓扑频繁变化、节点快速移动、路由开销较大等原因,传统路由协议无法有效适用于车联网,新型路由协议的研究成为更具挑战性的热点。针对车辆网中ZRP协议规定任意节点都可划分为区域而导致分区高度重叠的问题,提出一种能够适用于车联网的基于分簇的改进ZRP路由协议,该协议用分层网络中的分簇来取代ZRP路由协议中的分区,以道路上行驶速度较慢的货车(客车)为簇首,两跳范围内的普通车辆根据分簇算法成为簇成员等方法实行主动式分簇,来降低簇生成算法的计算量,减少路由维护开销及端对端时延,增加分组投递率。采用OPNET仿真工具对改进的协议进行仿真分析,仿真结果表明,相比传统的ZRP路由协议,新改进协议的路由开销降低了20%,端对端时延降低29%,分组投递率提高36%。     

基于代数连通度优化的空间信息网络分布式拓扑控制方法

针对空间信息网络中节点高速运动导致的网络拓扑结构难以长期稳定的问题,本文提出了基于代数连通度优化的网络动态拓扑控制方法,通过少量链路调整来维持网络拓扑的稳定性.为减小空间信息网络节点持续相对运动对网络拓扑结构稳定性造成的不利影响,针对网络初始化和网络重构场景,采用图论中的拉普拉斯矩阵特征值优化思想,构建了星上资源约束条件下的加权代数连通度最大化模型.为降低计算复杂度来实现网络拓扑的捷变控制,提出了基于连通矩阵弱摄动的动态网络拓扑控制策略.研究结果表明,提出的算法能够通过内点法,可高效地得到次优解,且次优解与全局最优解十分接近.     

一种新型动态流量疏导策略

在WDM光网络中业务流量疏导能够有效地降低网络建设成本.为了疏导网络中的动态业务,提出动态业务流量的可重构疏导方案,并给出相应快速在线算法.此算法通过动态调整网络的虚拟拓扑结构,可使网络适应各种动态业务.计算机模拟结果表明,该算法能得到较优的疏导结果.     

基于分层自治域空间信息网络模型与拓扑控制算法

针对空间信息网络结构复杂、拓扑动态变化以及空间尺度大等特点,提出一种面向空间信息网的分层自治域模型。该模型根据节点属性、链路能力、任务特点、分布区域等不同,将整个网络划分为不同的自治域和子自治域,各域内可采用相对独立的控制策略,从而将子网间各动态因素解耦合。然后,基于该分层自治域模型,提出了一种最小化时延的拓扑控制算法。与现有的集中式和分布式拓扑控制方法不同,该算法采用混合式方法,将控制信息约束在相邻子自治域范围内,既保证了网络的连通性,又减少了控制信息的开销。理论分析表明,若网络的物理拓扑是k连通的,则该算法得到的拓扑控制结果一定是k连通的。仿真结果验证了理论分析和所提出算法的有效性。     

MIL_STD_188_220C协议标准分析及改进

在某无线专用通信网的背景下,分析研究了MIL_STD_188_220C路由协议的性能及其特点,并用OMNeT++进行仿真。通过仿真实验对220C的路由协议进行一些改进,在拓扑更新机制中利用增量消息技术,通过缩减拓扑更新包的体积来减小拓扑变化时的收敛时间和路由开销;采取自适应调整拓扑更新分组发送间隔的方法提高了分组传输成功率,优化了网络的性能,更加适于实际应用。     

Stability‐aware multi‐metric clustering in mobile ad hoc networks with group mobility

Clustering can help aggregate the topology information and reduce the size of routing tables in a mobile ad hoc network (MANET). The maintenance of the cluster structure should be as stable as possible to reduce overhead and make the network topology less dynamic. Hence, stability measures the goodness of clustering. However, for a complex system like MANET, one clustering metric is far from reflecting the network dynamics. Some prior works have considered multiple metrics by combining them into one weighted sum, which suffers from intrinsic drawbacks as a scalar objective function to provide solution for multi‐objective optimization. In this paper, we propose a stability‐aware multi‐metric clustering algorithm, which can (1) achieve stable cluster structure by exploiting group mobility and (2) optimize multiple metrics with the help of a multi‐objective evolutionary algorithm (MOEA). Performance evaluation shows that our algorithm can generate a stable clustered topology and also achieve optimal solutions in small‐scale networks. For large‐scale networks, it outperforms the well‐known weighted clustering algorithm (WCA) that uses a weighted sum of multiple metrics. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

面向动态拓扑网络的深度强化学习路由技术

针对现有智能路由技术无法适用于动态拓扑的不足,提出了一种面向动态拓扑的深度强化学习智能路由技术,通过使用图神经网络近似PPO(Proximal Policy Optimization)强化学习算法中的策略函数与值函数、策略函数输出所有链路的权值、基于链路权值计算最小成本路径的方法,实现了路由智能体对不同网络拓扑的泛化.仿真结果表明,所提方法可适应动态拓扑的变化并具有比传统的最短路由算法更高的网络吞吐量.     

基于信任评估的虚拟网故障诊断算法

网络虚拟化环境的新特点(网络拓扑动态变化、动态症状和故障关系、管理域独立和信息不准确性)对故障诊断提出了新的要求,提出一种改进的针对网络虚拟化环境下虚拟网和底层网故障诊断模型和诊断算法,通过虚拟网信任评估算法来提高故障诊断的准确率、降低误报率.仿真研究结果表明,在大规模和噪声大的虚拟网络环境中,提出的故障诊断算法取得了较好的诊断效果.     

Designing power aware self-reconfiguring topology for mobile wireless personal area networks using fuzzy logic

In mobile wireless personal area networks (WPAN), the position of each node changes over time. A network protocol that is able to dynamically update its links in order to maintain strong connectivity is said to be "self-reconfiguring." We propose a mobile wireless personal area networks (WPAN) design method with self-reconfiguring protocol for power efficiency. The WPAN is self-organized to clusters using an unsupervised clustering method, fuzzy c-means. A fuzzy logic system is applied to master/controller election for each cluster. A self-reconfiguring topology is proposed to manage the mobility and recursively update the network topology. We also modify the mobility management scheme with hysteresis to overcome the ping-pong effect. Simulation results show that our scheme performs much better than the existing algorithm.     

IP/MPLS over WDM网中的动态选路和波长分配算法

该文研究了IP/MPLS over WDM网中,利用综合路由法为到达的业务流建立标签交换路径(LSP)时,如何选择是在WDM层为它新建一条光路,还是利用现有的逻辑IP链路来满足其要求,提出一种带宽碎片消除的策略,该策略在决定是否利用逻辑IP链路来建立LSP时,总是尽量减少造成带宽碎片,从而可以有效提高全网的资源利用率,仿真结果表明带宽碎片消除策略可以进一步改善综合路由算法的性能。     

雾无线接入网中基于内容流行度和信息新鲜度的缓存更新策略

将边缘缓存技术引入雾无线接入网,可以有效减少内容传输的冗余。然而,现有缓存策略很少考虑已缓存内容的动态特性。该文提出一种基于内容流行度和信息新鲜度的缓存更新算法,该算法充分考虑用户的移动性以及内容流行度的时空动态性,并引入信息年龄(AoI)实现内容的动态更新。首先,所提出算法根据用户的历史位置信息,使用双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)预测下一时间段用户位置;其次,根据预测得到的用户位置,结合用户的偏好模型得到各位置区的内容流行度,进而在雾接入点进行内容缓存。然后,针对已缓存内容的信息年龄要求,结合内容流行度分布,通过动态设置缓存更新窗口以实现高时效、低时延的内容缓存。仿真结果表明,所提算法可以有效地提高内容缓存命中率,在保障信息的时效性的同时最大限度地减小缓存内容的平均服务时延。