MANET与Internet互连的网关选择策略研究进展

在系统描述当前各种典型的网关选择策略基础上,第一次给出了MANET与Internet互连的网关选择策略的分类方法,并比较和分析了这些策略的优势与不足;最后结合该领域当前的研究现状,指出MANET与Internet互连的网关选择策略的发展方向。

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.

基于节点影响力的移动机会网络网关选择算法

移动机会网络中,为使用户快速从因特网获取数据,需要选择某些合适节点担任网关。研究了移动机会网络网关选择问题。提出了两种基于节点影响力的网关选择算法:LRGS和CRGS。实验结果证明,两种基于节点影响力的网关选择算法较之随机选择算法均可使性能得到改善;当网络规模较小时,CRGS性能更优;当网络规模较大时,LRGS的性能更优。同时,所提出的两种算法均有较好的可扩展性。

基于节点中心性的移动机会网络网关选择算法

移动机会网络中,为使用户快速从因特网获取数据,需要选择某些合适节点担任网关。研究了移动机会网络网关选择问题。证明了k网关选择判定问题是NP难的。基于移动节点的中介中心性、度中心性、接近中心性,利用贪婪策略,提出了移动机会网络的网关选择算法。实验结果表明,基于节点中心性的3种网关选择算法均可改善网络性能。特别是基于节点接近中心性的算法可使性能得到最大幅度提升;基于节点中介中心性和度中心性的算法的性能受网络规模、需选择网关数目影响不大;基于节点接近中心性的网关选择算法对网络性能的改善幅度随需选择的网关数目的增多而增大。

基于802.11s的多网关WMN中的网关选择

在多网关的无线Mesh网络(WMN)中,网关选择影响了WMN的性能。从网关负载的角度进行考虑,提出负载均衡的网关选择策略。通过在Mesh管理帧中增加网关负载信息位,将网关的负载信息传递给需要做网关选择的节点。在网关选择时综合考虑网关Metrics和负载信息,并做出合适的选择。将该方法在NS2仿真软件中进行了仿真实验,并对结果进行分析。

基于Jelger算法的多因素网关选择算法

针对移动自组织网络(mobile Ad hoc network,MANET)与Internet互联时的网关选择问题,提出一种基于Jelger算法的多因素网关选择算法来进行网关选择和切换。该算法综合考虑跳数、网关效益、通信成本等约束对网关选择的影响,在此基础上构建目标函数,引入网关选择度量——网关可用度(GUD)来完成网关的选择和切换。仿真结果表明,该算法能够有效改善Jelger算法引起的网关频繁切换问题和负载不均衡问题,减少网关切换次数,降低了传输时延和网络负载,提高了网络性能。

对Ad hoc接入网网关选择算法的研究改进

目前一些Ad hoc接入网的网关选择算法存在着网关频繁切换、网关负载不平衡等一些问题,这直接导致了网络传输延时和丢包率的增大。针对这些情况,首先对目前常用的Jelger算法进行了研究并做出改进,引入了网关选择参数的概念,从跳数和网关负载两个方面综合考虑来进行网关选择,用于解决该算法产生的网关频繁切换和网关负载较大的问题。最后,使用OPNET仿真软件对新旧两个算法分别进行仿真,并对结果进行了比较和分析。

一种基于睡眠和网关选择机制的分簇协议

基于聚簇的思想,协议引入节点的随机睡眠机制和网关选择机制,提出一种适用于大规模无线传感器网络的协议SSGM.采用被动分簇策略来构建网络拓扑,簇头选举采用"先声明者胜"机制;网关的选择是根据网络的健壮性和能量均衡的原则确定;并且在保证相对较高覆盖率的基础上选择某些符合条件的节点进入睡眠状态,协议减少了不必要的能量消耗并降低了发生信号冲突的可能性.SSGM协议充分考虑了网络的健壮性、节点能耗的均衡性与节省性,能够有效地延长网络的生命期.

基于Delaunay图形的无线Mesh网络网关选择算法

研究了无线Mesh网络网关选择问题,结合网络的拓扑结构及Delaunay图形的特点对无线Mesh网络进行分析,提出一种基于Delaunay图形的无线Mesh网络网关快速选择算法,较好地解决了能耗受限的无线Mesh网络网关选择问题。

基于连通概率的Mesh网关节点选择

在无线Mesh网中常出现网络分割的现象,本文从优化通信可靠度的角度展开多网关节点的布设方案的研究。首先提出基于链路质量指标计算链路的状态和有效概率的方法,接着设计子网划分算法,然后提出具有时效性的可靠度计算模型。通过NS-2下的仿真实验,结果证明了基于可靠度的网关节点选择方案的有效性。

业务选择网关的连接模型研究

业务选择网关是随着Internet和网络个性化服务的发展应运而生的。本文通过对基于请求内容分配机制的主要技术之一TCP Handoff技术的分析介绍,提出了一种不同于传统的业务选择网关请求连接和实现的模型。利用TCP handoff技术能将客户请求的响应结果直接返回客户端,消除了由业务选择网关节点而引起的网络通信瓶颈,从而可以显著提高整个服务系统的吞吐率,使整体性能得到极大的改善。

Radius协议在业务选择网关中的扩展研究

分析了Radius协议及其报文格式以及可扩展的厂商属性,并根据业务选择网关(Service Selection Gateway,SSG)在应用中的特殊需求添加属性对radius进行了扩展.研究表明Radius协议具有较高的灵活性和可扩展性,能够满足在实际环境中的认证和授权应用需求.

业务选择网关带宽管理模型的研究

通过对Linux下Netfilter相关模块和技术的分析研究,给出了一种针对业务选择网关带宽管理的结构模型和解决思路、方法,并对内核空间下实现数据包采集捕获及分类模块进行了模拟实验验证。

基于能量自采集的无线传感器网络网关切换机制研究

针对野外传感网系统中采用太阳能供电的网关因天气变化而产生能量供给失效的问题,研究了基于历史能量采集信息和实时气象信息的多网关切换方法。首先基于气象信息决定需要切换的网关和网关切换的时机;其次提出了一种网关选择算法(Easi GS),根据候选网关剩余工作时间让节点先验式选择网关接入,以避免网关失效带来的数据丢失问题,并通过最优网关接入方法降低系统中采集节点的整体能耗;最后根据实际应用关注的数据发送频率、网关恢复时间、节点与候选网关之间的传输距离等信息,通过概率统计的方法对Easi GS的计算开销进行了进一步优化。仿真实验表明,Easi GS能使系统整体能耗达到最优,并且优化后的Easi GS能够有效降低节点上的计算量。

移动自组网网关的能源感知

为了提高移动自组网节点能源有效性,延长系统寿命.用增加网关选择的能耗参数,来改进网关优选算法,并对能源节约进行定性和定量分析.试验结果表明,利用改进的网关优选算法可以使网络寿命延长1.42倍,同时对比了两种算法对网络性能的影响,仿真实验结果表明,增加网关选择能耗参数,对网络性能影响很小,系统寿命延长明显.

基于分簇与改进Q学习的车联网V2V复合路由算法

针对现有车联网路由算法存在路由维护开销大、动态适应性差的问题,提出一种基于改进Q学习的多跳分簇复合路由算法。在簇维护阶段,簇头根据网关效用性函数选择边缘车辆中通信性能较优且速度相对稳定的节点作为网关节点。在路由建立阶段,通过考虑链路通信质量、数据包传输方向和节点移动性三个方面,设计节点性能评估函数,用于评估所选择下一跳节点的综合性能,以避免出现“盲路”问题,在Q学习阶段,通过定量化方法表示相邻节点的链路持续时间和距离,并将其作为学习率和折扣率,以提升Q学习的学习效率。在德国科隆和国内某市移动数据集上的实验仿真结果表明,相比RSAR、GPSR和TCRA路由算法,该算法的路由生存时间、吞吐量平均提高17.71%和32.56%,通信延迟和丢包率平均降低14.3%和66.32%,能适应复杂多变的车辆自组织网络。

基于HWMP协议的无线Mesh网络多网关路由协议研究

在HWMP协议的基础上,提出了支持多网关的M-HWMP协议,使数据传输分散在多个网关上进行,进而提高Mesh网络的传输能力.另外,还提出了一种如何对多个网关进行选择的策略,该策略综合考虑了当前节点到网关节点的传输成本和该网关节点的剩余传输能力.经过仿真验证,M-HWMP协议可以很好地正确运行,并有效地提高Mesh网络的传输能力.

6LoWPAN多网关设计与实现

6LoWPAN是基于IEEE802.15.4标准的低功耗有损无线传感器网络承载IPv6协议的适配层技术。在6LoWPAN网络中,传感节点通过网关与Internet进行数据交互,导致靠近网关的节点与其他节点相比,能耗和负载严重不均衡。当前的6LoWPAN传感器网络协议不支持多网关路由功能。提出了一种基于rank值最小的多网关选择算法,在不增加额外信令的条件下,对现有6LoWPAN协议增加了多网关的支持,设计完成了6LoWPAN多网关系统方案,并在实际平台下实现。结果分析表明,该设计方案能够获得预期功能和性能,实现6LoWPAN节点能够自由选择网关,与Internet无缝互联互接。

MANET与Internet互连环境中基于多指标的网关优选方案

针对MANET与Internet多网关互连时,网关负载不平衡、分组时延大等问题,提出基于移动节点到网关的跳数、网关负载和路径质量的多指标网关优选方案.以数据包队列长度表示网关负载,以网关公告间隔的变化和网关请求/应答时间表示路径质量.移动节点利用这三个指标,按照简单加性加权算法计算备选网关的效用函数,选择效用值最高的网关作为其接入网关.仿真试验结果表明,应用该方案实现了网关间的负载平衡,分组递交率高、平均分组延迟小,优于单纯以跳数和负载为指标的网关选择方案.

基于移动云服务的车联网数据上传策略

传统的基于专用短程通信(dedicated short range communication,DSRC)的车载网络(vehicular ad hoc network,VANET)通信架构难以满足车联网数据传输的服务质量(quality of service,QoS)需求,通过移动网关将数据上传至服务器,由服务器决策传输给目标车辆,可以扩大数据广播域,极大减少数据远程传输时延.结合移动云服务的思想,提出了一种新的车联网架构和数据传输方法.首先给出了网关服务者(gateway server,GWS)向云端注册服务信息的具体流程;其次提出了一种云端服务网关选取方法,该方法结合云端的历史数据和实时数据,动态决定参与服务的网关服务者及其服务范围,网关消费者(gateway consumer,GWC)在获取服务广播消息后,综合考虑通信负载、链路稳定度、信道质量等性能参数来选出最优的网关服务者,并将数据传输给网关服务者,再由其上传到云端;最后在OMNeT++实验环境下,针对不同的交通场景,对该方法传输性能进行了评估.结果表明该方法获得较低传输延迟的同时,能够保证较高的传输成功率,理论分析也证明了该方法的有效性.