基于链路状态感知的无线Mesh网优化路由协议

在分析无线Mesh网路由协议所面临的挑战的基础上,结合无线Mesh网络的性能要求,以OLSR协议为原型,采用跨层设计理论,提出了一种基于链路状态良好程度的路由协议LR-OLSR。该协议引入了认知无线网络中的环境感知推理思想,通过对节点负载、链路投递率和链路可用性等信息进行感知,并以此为依据对链路质量进行推理,将其作为路由选择的依据,实现对路由的优化选择,提高网络的吞吐量,达到负载均衡。仿真结果表明,LR-OLSR能够在很大程度上提高网络中分组的递交率,降低平均端到端时延,在一定程度上达到负载均衡。

基于拓扑优化和链路感知的无线体域网路由协议

为解决无线体域网(Wireless Body Area Networks,WBAN)在人体运动过程中网络拓扑结构频繁变化导致链路质量和WBAN性能下降等问题,首先根据人体结构对WBAN网络拓扑进行优化,通过添加中继节点建立WBAN主干网,提供节点和hub之间相对稳定的链接,然后提出了适用于WBAN拓扑优化后的路由策略(Routing Protocol Based on Topology Optimization and Link Awareness,R-TOLA)。R-TOLA综合了链路质量感知和代价函数,通过调整主干网中继和节点中继获得最优化路径。仿真实验表明,基于拓扑结构优化和链路感知的R-TOLA协议和其他路由协议相比,在人体拓扑网络结构频繁变化的环境下具有网络生存时间更长、吞吐量更大等优势。

优化链路状态路由协议的低开销拓扑维护算法

优化链路状态路由(OLSR)协议利用多点中继(MPR)节点周期性地泛洪拓扑控制(TC)消息,以实现网络拓扑发现与维护,但其增加了网络的控制开销,并且当拓扑较稳定时固定的泛洪周期导致网络带宽浪费。针对该问题,提出OLSR的低开销拓扑维护(LCTM-OLSR)算法。通过缩减MPR节点个数减少TC消息产生的数量和转发次数,同时对比上一次发送周期MPR选择集的变动情况,在稳定量和变动量中选择较小量作为TC消息进行发送。在此基础上,根据网络拓扑的变化情况动态调整TC消息的发送周期。仿真结果表明,相比传统OLSR和HTR-OLSR算法,LCTM-OLSR算法能够有效降低网络的控制开销和端到端时延,提高网络的吞吐量。

一种低时延的短波自组网优化链路状态路由协议

优化链路状态路由(Optimized Link State Routing,OLSR)协议是一种先验式路由协议,网络中的所有节点通过周期性地发送控制消息来计算全网路由信息。在短波自组织网络中,节点周期性地发送控制消息会占据大量的信道资源,大幅增加网络的控制开销,浪费短波有限的带宽资源,导致网络通信性能急剧下降。其次,受到地形地貌、天线方向和接收性能的个体差异等影响,造成无线链路不稳定,导致网络中存在非对称链路,增加了通信端到端时延。为此,提出了一种低时延的短波自组网OLSR协议。该协议在执行MPR(Multipoint Relay)选择算法时综合考虑了节点的连接度和链路可靠性,在优化MPR节点个数的同时选择链路可靠性较大的节点作为MPR节点,在进行路由选择时能够利用网络中的非对称链路。仿真结果表明,该协议能优化数据包投递成功率、吞吐量、端到端时延和网络控制开销等性能指标。

基于优化链路状态路由协议的自适应MPR集选择算法

基于优化链路状态路由协议的多点中继(MPR)集选择算法(GLOBAL_OP_MPR)在网络拓扑稳定的情况下能有效减少网络中的MPR节点数,但在网络拓扑变化的情况下会出现冗余。为此,提出一种能适应网络拓扑变化的M PR集选择算法(GLOBAL_AD_M PR)。该算法在不增加算法复杂度的情况下,通过将选定的M PR节点再次遍历去除冗余,从而得到更优的MPR节点集合。实验结果表明,与GLOBAL_OP_MPR算法相比,GLOBAL_AD_MPR算法能有效降低数据包传输时延及网络开销,提高网络吞吐量。

基于扇形链路策略的改进蚁群分簇路由协议

针对网络覆盖区域较大、节点数量较多的无线传感器网络,容易出现部分节点过早死亡等情况,提出一种基于扇形链路策略的改进蚁群分簇路由协议RACO-SL。通过加入奖惩因子,同时对精英个体采用蚁群优化算法的概率生成新的后代个体,对于普通个体,通过与随机选择的精英个体进行交叉变异操作,改进蚁群优化算法,以整个网络每次通信的能耗为优化目标选取较优的簇头节点集。为待转发簇头节点设计从可动态调节的扇形区域中选择下一跳中继节点的链路转发策略。实验结果表明,与现有协议相比,该协议在延长网络寿命、提高通信链路质量、增强网络覆盖度方面表现良好。

基于链路状态加权的无线Mesh网络路由协议

由于无线Mesh网络还没有统一标准,adhoc中的路由算法并不能完全适合无线Mesh网络.在分析adhoc中经典路由协议AODV的基础上,结合无线Mesh网络的特点,提出了一种新颖的、基于链路状态加权的路由协议.该协议利用节点的可用带宽、吞吐性能和缓冲队列的饱和度等计算路由每一跳的代价(即权重),选择从信源到信宿累计权重最小的路径作为路由.仿真结果表明,提出的路由协议在数据包转发率、平均端到端延迟和标准化路由负载等性能上均优于AODV,是一种适合无线Mesh网络的路由协议.

低负载、可靠的链路状态路由协议洪泛算法ERSN

为了减少冗余报文的发送,降低网络负载,提出了ERSN(efficient reliable subnetwork)算法。在保证洪泛可靠性的条件下,ERSN算法采用减少链路数目的方法,减少了邻居路由器的数量,从而降低了洪泛报文的数量。实验结果表明,在维持稳定与可靠的条件下,ERSN算法比标准的洪泛算法有效地减少了洪泛报文的数量。

MANET中基于链路稳定性的链路状态QoS路由协议

传统路由协议在移动自组网中通常具有较多的多点继电器(MPR)重计算或路由表重计算过程,导致表现不佳,提出一种在移动自组网中所有节点对之间建立稳定且可持续路径的机制。首先分析了节点稳定性和节点保真度两个概念;然后将这两个概念整合到优化的链路状态路由(OLSR)协议中;最后在OLSR协议中使用一种稳定性函数作为主路径选择标准来选取稳定且可持续的多点继电器节点和拓扑。提出的机制显著减少了MPR的重计算和路由表重计算过程,且确保了其他Qo S(服务质量)指标。仿真结果表明了该机制的有效性,同时支持对该机制进行扩展,从而确保其他Qo S需求。

支持移动自组网的柔性链路状态路由协议

在移动自组网(MANET)中,服务质量(QoS)路由的目标是要确定一种具有足够可用移动节点的有效路由路径来满足源点的需求,而且被选择的多点中继(MPR)节点是处在通过路由协议计算产生的最优路由路径上。为了能在较短时间内稳定地寻找到从源点到终点带有最大带宽和最小时延的最优QoS路由路径,提出一种新的柔性链路状态QoS路由协议FLSQR。该协议使用了一种新的链路状态方法——每个节点缓存中存储一张效用决策表(EDT)用作路由计算。FLSQR根据EDT中的效用距离(ED)使用MPR1和MPR2选项来选择最优和次优路由路径,进而通过提出的度量模型选择最优带宽和时延的路径。实验结果显示,FLSQR协议在MANET中的最优路由路径发现方面比OLSR和QOLSR-MPR协议性能更好。

一种安全的移动自组网链路状态路由协议:SOLSR

移动自组网是一种新型的无线移动网络,具有无中心、自组织、拓扑结构变化频繁以及开放式通讯信道等特性,因此移动自组网下的路由协议所面临的安全问题比有线网环境下更为严重。OLSR(Optimized Link State Rou-ting)协议于2003年成为 RFC3626草案,该协议首先假设网络中所有节点都是友好的,无恶意行为,同时认为安全问题可以利用IPSec来解决,但是,OLSR协议的通讯通常是“一对多”的广播形式,IPSec是针对端到端通讯的安全方案,故而单单依靠IPSec并不能完全解决OLSR的安全问题。由于OLSR自身还存在着机制上的漏洞,恶意节点针对这些漏洞进行攻击,可以导致路由协议无法正常工作,继而影响到整个网络的运行。本文在对OLSR的安全性分析的基础上,对协议进行了改进,加强了协议中对“邻居关系”的定义,同时引入了虫洞检测和身份认证机制,以及通讯报文的安全附加项,从而提出了安全链路状态路由协议——SOLSR来保证移动自组网中路由协议的正常运行。

一种基于组合度量的OLSR扩展链路状态路由协议

移动自组网络是一种灵活的不依赖于固定基础设施的新型无线网络,生存性极强,且创建与移动极为方便的特点,使之弥补了蜂窝系统与有线网络的不足,在许多特殊情况下有着不可替代的作用。文中通过对Ad Hoc网络中OLSR链路状态路由协议的分析,在OLSR协议的基础上,通过修改OLSR协议单一的跳数度量方式,将节点的剩余能量作为度量的一个因素,并计算最终路由信息。通过仿真,证明该算法提高了分组投递的可靠性,减少了端到端时延,提高了网络的吞吐量。

一种基于链路状态组合度量的无线网状网路由协议

在分析Adhoc网络中的经典路由协议AODV的基础上,结合无线网状网的特点,提出了基于链路加权的无线网状网路由协议MODVWLS。协议通过节点的可用带宽、缓冲队列和吞吐性能等计算每一跳的代价(即权重),选择从信源到信宿累计权重最小的路径作为路由。对链路权重计算、报文格式、路由发现和维护过程进行了详细阐述,并利用NS2对MODVWLS协议进行了仿真实现。结果表明,MODVWLS协议能合理利用空闲节点和链路资源,较好地均衡网络负载,在数据包转发率、端到端延迟和标准化路由负载等性能上均优于AODV协议。

基于链路状态的AODV路由协议改进

针对AODV协议运行时路由相对稳定的特点,提出一种AODV协议运行时优化方法。该方法通过Hello消息和邻居节点进行信息交换,根据路由跳数、节点电池电量和射频信号强度3个链路状态值动态选择最优路由,实现AODV协议的运行时优化。仿真实验结果证明,改进的路由协议能够有效增加数据包投递率,减少平均端到端延时。

多机制优化的可靠UANET路由协议

在无人机自组网中,节点飞行速度较快会导致网络节点拓扑结构变化剧烈,传统自适应算法反应不够迅速,难以在不增加报文开销的情况下提升性能。提出了一种多机制优化的可靠无人机自组织网络(Unmanned Aerial Vehicle Network,UANET)路由协议,该协议能够根据节点之间的相对位置信息,计算出链路维持时间,从而调整感知Hello报文的发送间隔,及时感知链路变化。此外,在减少拓扑控制(Topology Control,TC)报文冗余的同时,利用Q学习算法以一跳对称邻居变化率为基础设计状态列表,通过历史变动信息设计奖励函数来调整TC报文的发送间隔,以及时更新网络拓扑;结合链路维持时间和邻居变化率2个指标,有效避免了选择链路不稳定的节点作为多点中继节点。实验结果表明,相较于其他协议,该协议在平均端到端时延、丢包率和吞吐量的性能上均有改善,能够更好地适应无人机自组织网络。

改进的最优链路状态路由协议算法

改进无线Mesh网中的最优链路状态路由协议的不足,设计OLSR路由协议的改进算法,仿真对比实验结果表明:随着节点速度的增加,改进后的算法在数据传输成功率、无线自组网的稳定性等方面具有明显的优势。在某工程实际应用中得出:改进后的协议在无线网带宽的稳定性、丢包率方面改善了系统的性能。

基于链路状态认知的无线Mesh网路由协议

在分析无线Mesh网路由协议所面临挑战的基础上,结合无线Mesh网络的性能要求,以优化链路状态路由(OLSR)协议为原型,采用跨层设计理论,提出了一种基于链路状态良好程度的路由协议LR-OLSR。该协议引入了认知无线网络中的环境感知推理思想,通过对节点负载、链路投递率和链路可用性等信息进行感知,并以此为依据对链路质量进行推理,获得网络中源节点和目的节点对之间各路径状态良好程度的评价,将其作为路由选择的依据,实现对路由的优化选择,提高网络的吞吐量,达到负载均衡。通过与OLSR及其典型改进协议P-OLSR、SC-OLSR的对比仿真结果表明,LR-OLSR能够提高网络中分组的递交率,降低平均端到端时延,在一定程度上达到负载均衡。

一种链路状态路由协议的收敛优化方法

针对现有链路状态路由协议的路由收敛性能水平与路由前缀数正相关,提出了一种链路状态路由协议的收敛优化方法,即通过将路由前缀表项与节点表项分离并且进行级联存储,在网络出现故障的情况下,只需要更新节点表项及对应的下一跳块转发表项即可完成路由收敛过程,使网络故障场景下链路状态路由协议收敛性能与路由前缀数量无关,只与网络设备节点数量正相关,从而极大地提高了链路状态路由协议的路由收敛性能。

优化链路状态路由多点中继选择策略改进

对优化链路状态路由协议中多点中继选择策略加以改进。在求解中继节点集时,对源节点的一跳邻居节点中已被其他源节点选进中继节点集的节点,视其具有较高二跳节点覆盖数,并将其加入退出检测队列,以减少网络中继节点的冗余。仿真结果显示,在节点速率为1~30m/s时,改进策略能够降低网络时延1%~4%,减少网络拓扑控制分组2%~7%。

优化链接状态路由的低开销多点中继选择算法

优化链接状态路由是移动AD hoc网络中最普遍的路由协议,该协议存在降低拓扑控制的通信开销问题。虽然优化链接状态路由通过多点中继选择算法限制拓扑控制的通信,然而效果并不理想。提出一种具有深度判断能力的多点中继选择算法。当有两个可达节点时,可通过多一跳分析选择更合理的中继节点,从而减少拓扑控制的通信。实验结果表明,新算法具有更低的通信开销,能有效提高路由效率。