基于平均传递概率的容迟网络路由算法的设计

本文简要总结了容迟网络(DTN)的特点及其体系结构,分析了目前比较常用的容迟网络路由算法,并比较它们的优劣。为了实现提高传递率、降低传输延迟、对节点缓存区进行更加有效地管理的目的,采用ONE模拟器对设计的路由算法和已有的几种常见的DTN路由算法进行了基于特定场景的比较。仿真结果表明,该算法在节点的缓存区大小不同以及网络中节点的数目不同两种情况下,传递率和路由开销比率的性能均优于本文中用于比较的其它路由算法。     

基于蚁群算法的容迟网络概率路由算法

容迟网络的概率路由算法根据节点与信宿节点之间相遇的概率判断是否转发报文,但相遇概率不能真正准确地反映报文递交成功的概率.针对该问题,提出一种基于蚁群算法的概率路由算法,结合蚁群算法的基本原理改进信息素浓度的更新机制和报文转发机制.仿真结果表明,与传统的概率路由算法相比,改进后的概率路由算法报文递交率较高,开销率较小.     

容迟网络中基于节点间相遇概率的路由算法

容迟网络DTN(Delay Tolerant Network)是物联网中的一种新型的计算机网络,该网络中的源节点和目的节点之间可能并不总是存在完整的端到端的通信链路.DTN间歇连接的特点对设计有效路由算法是巨大的挑战.文章在原有Epidemic和Prophet路由算法的基础上,提出了一种改进的基于节点间相遇概率的路由算法RAEPBN(Routing Algorithm Based on Encounter Probability Between Nodes),并详细介绍了该算法的路由建立过程.仿真结果表明,与现有的Epidemic和Prophet路由算法相比,RAEPBN在投递率、平均时延和网络开销上的性能均最优.     

节点能量敏感的容迟/容断网络概率路由算法

针对容迟/容断网络(DTN)中节点能量受限的问题,提出一种节点能量敏感的概率路由算法。该算法将网络中的节点划分能量状态,针对不同能量状态的节点采取有区别的消息转发机制和节能的缓存管理策略,实现消息交付率与网络能耗之间的平衡。仿真结果表明,与其他几种算法相比,该算法能够在低能耗的基础上提高消息交付率并降低网络开销,具有较长的网络寿命。     

容迟网络路由算法

容迟网络泛指那些由于节点移动、能量管理、调度等原因而出现频繁中断、甚至长时间处于中断状态的一类网络.它涵盖了由于节点调度而处于间歇式连通的无线传感网络、移动Ad hoc网络、周期性连通的卫星网络、乡村网络、野生动物追踪网络以及个人设备交换网络等等.具有十分广阔的应用前景,引起了广泛的关注.与传统网络相比,容迟网络没有稳定的端到端传输路径,因而其路由问题更为复杂.已有的研究工作也主要集中于这一问题.并提出了许多的容迟网络路由算法.对这些算法的最新进展进行了综述.首先,介绍了容迟网络路由算法的性能评价标准.其次.给出了容迟网络路由算法的分类方法.按照路由策略来分.客迟网络路由算法可以分为基于复制策略的算法和基于转发策略的算法.按照网络模型来分,容迟网络路由算法又可以分为面向主动移动模型的算法和面向被动移动模型的算法.然后,针对每一分类.重点综述了其中具有代表性的一些容迟网络路由算法,并总结了各算法的优缺点.最后,讨论了未来的研究方向.     

延迟容忍网络中基于概率传递的可靠路由算法

针对延迟容忍网络中节点缓存受限引起大量消息被丢弃的问题,在概率路由算法的基础上,提出一种基于概率传递的可靠路由算法R PROPHET。该路由算法根据节点缓存中消息替换的历史情况评价节点的可靠性,以保证消息在可靠的节点间传输直至交付给目的节点。仿真结果表明,该算法能够减轻消息在节点间无效传递的情况,能够获得较高的消息交付率,并具有较低的通信开销。     

一种基于区域访问概率的容迟网络路由算法

延迟容忍网络泛指没有稳定端到端传输路径的无线网络,广泛应用于太空网络、乡村网络、移动传感网络、Ad hoc网络等等,具有重要的研究意义.其路由问题极具挑战性,是当前的一个研究热点.本文针对基于区域单元(Cell)移动模型的延迟容忍网络,提出一个基于区域访问概率的路由算法--PROAREA算法.已有的算法主要通过节点间的相遇概率来指导路由决策,而PROAREA算法则通过各节点访问区域单元的概率估算出了节点间数据传输的期望延迟,从而能够直接使用期望延迟来指导路由决策,具有更好的效果.实验结果表明,与延迟容忍网络中的Epidemic算法和PROHET算法相比,PROAREA算法的传输成功率平均提高了15%和6.95%,而平均传输延迟平均降低了46.7%和40.2%.     

基于卡尔曼滤波理论的容迟与容断网络自适应感知路由算法

针对容迟与容断网络中的单播通信问题,提出了一种自适应感知路由协议(adaptive context aware routing protocol,ACRP);并引入卡尔曼滤波理论,给出最优的消息轮渡节点选取策略.仿真实验表明,与常见的单副本拷贝或多副本拷贝协议相比,提出的面向情境感知的自适应路由协议拥有更好的传输性能和稳定性.     

DTN中服务感知的自适应消息转发路由算法

在PROPHET算法的基础上,提出一种服务感知的自适应消息转发DTN路由算法SAAMFR.该算法在估算传输概率时考虑节点相遇的连通时长以提高传输概率估算的精确度,采用区分服务机制,实现紧急消息优先传输.同时根据传输概率进行自适应消息冗余转发,在提高传输性能的同时,又控制网络开销.仿真结果表明,该算法在传输性能和网络开销之间达到很好的折衷效果.     

基于历史与位置信息的容迟网络路由算法

针对容迟网络消息投递率低、网络时延高的问题,提出一种基于节点历史相遇信息和位置信息选取下一跳路由节点的算法。利用节点间历史相遇信息,筛选出与目的节点相遇次数最多的节点进行消息复制,并进一步采用节点位置信息计算邻居节点的移动方向,得到移动方向夹角较大的一对节点进行消息复制。仿真结果表明,在消息生命周期较短且节点缓存空间不充裕的情况下,与遇到节点即复制消息的传染病算法相比,该算法平均时延降低50%,且具有较高的消息投递率。     

基于委托转发技术的延迟容忍网络组播路由算法*

针对延迟容忍网络中的组播路由问题,提出了一种基于委托转发技术的组播路由算法。该算法是在详细分析组播路由设计需求的基础上,结合延迟容忍网络中节点移动特性,对委托转发技术中节点属性值和节点对转发标准进行重新设计。其节点属性值是面向组播会话的,节点对转发标准是动态适应网络状态的。仿真结果表明,相比于其他基于复制方式的组播路由算法,该算法具有更好的性能,尤其是在对网络开销的控制方面,因此,更适用于延迟容忍网络。     

DTN中考虑连接时间的概率路由算法

鉴于连接时间对报文能否成功传输有重要影响,提出考虑连接时间的概率路由算法。该算法基于连接时间和历史相遇频率两个因素来估计递交概率,从而大大提高了报文成功递交的概率,减少了报文传输中断的发生。仿真结果表明,与传统的概率路由相比该路由算法具有较高的报文递交概率和较低的网络开销率。     

一种考虑节点拥塞情况的DTN概率路由算法*

容迟网络是一种新型网络,其概率路由算法根据历史相遇频率对相遇概率进行计算与更新,通过相遇概率判断是否转发报文。当节点缓存受限时,在网络中采用概率路由算法使得节点很容易发生拥塞,对报文的传送产生影响。为了减小拥塞对概率路由算法的影响,提出了一种考虑节点拥塞情况的概率路由算法,将节点相遇的概率和节点拥塞的情况综合起来,得到一个报文的递交概率,降低了由于拥塞对网络性能的影响,提高了报文的递交率,减小了报文在缓存中排队等候的时间。仿真结果表明,与传统的概率路由算法相比,在改进后的概率路由算法中报文递交率显著提高,平均延迟也在降低。     

DTN中基于时间因素的拥塞感知路由算法

为了解决散发等待路由算法中,中继节点的选择存在盲目性的问题,提出一种基于时间因素的拥塞感知路由算法CARA。该算法考虑时间因素对转发概率的影响,改进Prophet算法中的转发概率。根据改进的转发概率选择中继节点,动态分配报文转发数目,并以拥塞感知自适应的方式实现拥塞控制的优化。仿真结果表明,CARA算法和网络投递率及延迟表现最好的CS-DTN算法相比,投递率提高了10.21%,延迟降低了7.05%,同网络开销表现最好的BSW算法相比,开销降低了8.16%。     

DTN网络中ED算法的分析与改进

详细研究了延迟容忍网络（DTN）的一种确定性路由算法-ED（Earliest—Delivery）,分析了其计算延时开销函数,并在此基础上充分考虑了传播延时、节点之间链路的连接规律,引入链路连接状态表来选取璐由决策时刻,优化延时开销的计算。实验结果表明,改进后的ED算法可以有效地降低延时,提高路由成功率。     

基于DTN历史队列预测的单播路由算法

容迟容断网络（delay tolerant networks, DTN）具有连接频繁间断、高延迟、高误码率、高丢包率等特点。良好稳健的路由算法是提高消息转发成功率、降低延迟和能耗、提高DTN通信能力的重要因素。为此设计了一种基于历史队列预测的单播路由算法（earliest deliver based on historical orderliness prediction, EDHO）。仿真结果表明该算法可有效地提高DTN消息传递的可靠性。     

一种区分服务的DTN概率路由算法

针对DTN网络中不同优先级的数据包需要区分服务的问题, 提出了区分服务的概率路由算法SDRP。该算法提出了参考概率这一概念, 相遇节点针对不同的数据包优先级定义了不同的参考概率, 若相遇节点的参考概率大于发送节点的转发概率则将数据包转发, 否则不转发。仿真表明, SDRP算法使不同优先级数据包的递交率呈层次化分布, 高中低优先级数据包的递交率由高到低依次排列。该算法使DTN网络在不改变原有网络通信性能的基础上, 较好地实现了根据数据包优先级的不同而区分服务的功能。     

用于延时可容忍网络的增强型MED路由算法

最小预期时延(MED)是一种典型的延时可容忍网络(DTN)路由算法,其现有的改进算法MED-PC能有效地提升性能,但后者事实上加强了节点先验知识假设,缩小了应用范围,并引入过大的计算开销。该文针对以上问题,提出了一种新的改进算法——AMED。实验表明,AMED在维持前提假设不变的情况下,取得和MED-PC相当并明显优于MED的性能,而计算量和MED相当,明显小于MED-PC。     

DTN中基于节点价值的效用路由算法

为了解决延迟容忍网络(DTN)中传统路由算法中消息被分配的网络资源不均衡及节点负载不均衡问题,结合消息效用值提出了一种基于节点价值的效用路由算法。算法根据动态改变的消息效用值选择最高优先级的消息(具有最小TTL和到目的节点最短距离的消息)进行转发,以使得为每个消息分配的网络资源相对均衡;同时,根据节点的价值(与节点速度和剩余缓存有关)选择下一跳节点,以平衡每个节点的负载;另外,算法还采用了一定的消息管理机制及时清除缓存空间。通过仿真实验及性能分析表明,该算法在传输成功率、传输延迟和网络开销上都有明显的改善。因此,通过充分利用网络资源提高了算法的整体性能。     

节点缓存感知的DTN概率路由算法

针对DTN网络中节点缓存资源有限的问题,为提高网络中节点缓存利用率,提出考虑节点缓存剩余率的概率路由算法。根据网络中节点缓存剩余率划分节点状态,针对不同状态节点采取相对应的消息转发机制,在此基础上调整消息丢弃策略和冗余副本删除策略。仿真结果表明,与PROPHET、Epidemic等路由算法相比,该算法能够有效提高网络通信性能,实现消息递交率和网络开销等关键指标的优化,将平均时延控制在可接受的范围内。