基于Q-learning的自适应链路状态路由协议

针对大规模无人机自组网面临的任务需求多样性、电磁环境复杂性、节点高机动性等问题,充分考虑无人机节点高速移动的特点,基于无人机拓扑稳定度和链路通信容量指标设计了一种无人机多点中继(multi-point relay,MPR)选择方法;为了减少网络路由更新时间,增加无人机自组网路由策略的稳定性和可靠性,提出了一种基于Q-learning的自适应链路状态路由协议(Q-learning based adaptive link state routing,QALSR)。仿真结果表明,所提算法性能指标优于现有的主动路由协议。

移动Ad Hoc网中基于QoS的功率优化自适应多业路由协议

移动AdHoc网是一种由移动节点组成、拓扑结构动态变化的自组织网络 .在网络中没有固定的基础设施 ,移动节点既是通信主体 ,又承担报文转发的功能 .由于其与众不同的特点 ,路由的选择就变得特别重要 .在已存的路由协议中 ,主要考虑提供单业务路由 ,而对多业务路由则较少涉及 .提出了一种充分考虑功率优化和QoS要求的多业务路由协议 ,通过发射较大的功率来建立最大功率的满足QoS要求的路由 ,同时通过中间节点的窃听和重定向来建立功率优化的路由 ,然后根据不同业务来选择不同的路由进行通信 .通过比较发现 。

基于节点空闲度的自适应移动Ad Hoc网络路由协议

节点可以自由、自主地进入网络拓扑并且无须基础网络设施的特性,使得移动Ad hoc网络被广泛应用于诸如灾难救援、战场等多种环境中.传统的Ad hoc路由协议主要是基于“最短路径”来考虑,会在网络中形成局部的“热点区域”而影响网络的性能.对此,提出了一个新的参数“节点空闲度(leisure degree)”,用来体现节点当前的传输状态.基于这个参数,联合了介质访问控制(medium access control,简称MAC)层和网络层来进行跨层设计,提出了一种新的基于“节点空闲度”的自适应路由协议LDAR(leisure degree adaptive routing),采用启发式的路由选择机制,有效地实现了拥塞控制和负载分担,提高了移动Ad hoc网络的性能.通过模拟实验,结果显示了LDAR协议在静态网络和动态网络的环境下,都有比DSR协议更好的性能.

延迟主导的自适应移动 Ad hoc 网络路由协议

节点可以自由、自主地进入网络拓扑并且无须基础网络设施的特性,使得移动Adhoc网络广泛应用于诸如灾难救援、战场等多种环境中.传统的移动Adhoc网络路由协议往往考虑以最少跳数为衡量依据的“最短路径”约束.相关研究表明,最小跳数的路径并不能保证最小的端到端延迟.随着对Adhoc网络支持时延敏感业务流能力的要求,如何降低端到端延迟成为一个新的挑战.对此,着重分析了网络中的节点延迟,基于跨层设计考虑,引入预测延迟方法,提出了基于最小预测延迟的选路机制和延迟主导的自适应路由协议DOAR(delay-orientedadaptiverouting).模拟实验表明,虽然DOAR协议的平均跳数比DSR(dynamicsourcerouting)协议稍有增加,但是网络的平均端到端延迟有了很大的降低.

基于情景感知的移动Ad Hoc网络自适应路由协议

针对具有间歇连接特性的移动Ad Hoc网络,提出一种具有情景感知的自适应路由协议ARPBC(adaptive routing protocol based on context-aware)。计算出节点情景信息效用函数,采用预测技术求出效用函数的预测值,结合多准则决策理论,计算出节点的传输概率值。节点移动和随机性会导致网络"孤岛"的形成,此时启用异步传输方式,即选择具有最高传输概率值的节点作为携带数据分组的中继节点,当中继节点移动到目的节点连通域时,以同步传输方式将数据分组发送给目的节点。仿真实验结果表明,该协议能够有效提高数据传输成功率,降低端到端时延,节省网络带宽。

一种基于仿生学的MANET拥塞节点自适应回避路由协议

针对MANET中出现的因节点拥塞而导致路由不稳定、频繁重路由等问题,本文借鉴大肠杆菌培育过程中对营养液浓度变化的新陈代谢自适应调节行为和其数学描述模型ARAS,提出了一种新的拥塞节点自适应回避的MANET路由协议ATAR,其主要思路是:将节点缓存队列信息(可反映该节点拥塞程度)和目的端反馈包跳数信息(可反映该节点到目的端的路径长短)归一化处理后定义为节点的适应值,并将其映射为菌体的成长速率;再在随机性上修正了原始描述模型ARAS,并用其分别计算该节点的所有邻节点若被当作它到目的端路由的下一跳节点时,它们各自对该路由性能的改善度,然后选择其中改善度最大的邻节点作为其下一跳节点,以自适应避开拥塞的邻节点,同时选择较短路径.仿真结果比较显示:ATAR突发大时延发生概率明显较小,具有更低的数据包平均端到端延迟,数据分组投递率也得到提高,体现出ATAR拥塞避免的策略优势较大,并且还观察到ATAR负载均衡程度也优于AODV,瓶颈节点承担的负载差异较AODV小54%.

能量自适应的无线传感器网络分簇路由协议

为有效解决无线传感器网络中的"热区"问题,提出了一种能量自适应的非均匀分簇路由协议。协议采取非均匀的分簇结构,使靠近基站的簇范围减小到合理的范围,即在靠近基站的区域内,每个簇由较少的无线传感器节点构成,这些节点的主要工作是负责转发其它簇的信息,从而有效减少其能量消耗速率。同时,协议在通信路由的过程中还综合考虑了簇头与中转节点的距离以及中转节点的能量消耗率。实验结果表明,该协议有效解决了"热区"问题,并且延长了无线传感器网络的生命周期。

一种基于辅助路由的拥塞自适应协议

针对现有多跳无线自组网路由协议以被动方式对拥塞进行处理,有可能导致更多的分组丢失、更长的时延和更大的网络开销问题,提出了一种基于辅助路由的拥塞自适应协议(congestion adaptive protocol basedon aided-routing,CAPAR)。该协议以主动方式对拥塞进行处理,采取建立辅助路由的方法对发送给拥塞节点的业务流量进行分流,主动避免拥塞的发生,克服了以被动方式对拥塞进行处理所带来的不利影响。给出了CAPAR协议的建立过程,证明了CAPAR协议的正确性,并对其路由存储代价和路由更新代价进行了分析。结果表明,与其他按需路由协议相比,CAPAR减少了重新建立路由所带来的开销和时延,其路由更新代价明显降低。

面向WSN安全路由协议的自适应威胁模型

针对无线传感器网络路由发现过程中安全性评估问题,提出一种新的自适应威胁模型。该模型通过对传统Dolev-Yao模型进行改进,将攻击分为限定接收传输范围的单个攻击者到不限定任何能力的多个共谋攻击者等九类,在无须任何安全假设的情形下对不同路由发现过程的攻击进行分类安全评估,自适应地确定破坏协议时的攻击强度和破坏协议所需的最小攻击强度,以评估路由发现协议的安全性,进而采取相应的安全措施予以预防。最后以一类无线传感器网络自适应威胁模型为实例,说明该模型的正确性、有效性。

一种新的自适应覆盖多播路由协议

对有度和延时约束的覆盖多播路由问题展开研究,提出了一种新的自适应覆盖多播路由协议——AOMRP.该协议采用分布式策略,在构建多播树时针对可能出现的情况自适应地采用2种不同的启发式局部优化算法:当多播树局部存在可能父节点时,通过调节某一启发因子,新节点可以在最小延时优先策略和减少局部端系统资源耗费策略之间进行折衷并执行加入动作;当多播树局部不存在可能父节点时,通过调节另一启发因子,新节点可以选择某一分支继续向树的叶节点方向作探测.仿真实验结果表明,通过选择适当的启发参数,AOMRP能够获得较低的节点拒绝率.

一种面向路由负荷的自适应均衡Ad hoc路由协议

针对Ad hoc网络中的路由协议通常采用基于数据路径最短的标准选路,而缺乏对网络负荷这一重要因素进行考察,这最终导致所选择的路径可能产生拥塞,并使某些过载节点寿命降低,提出一种根据节点的网络负载进行自适应路由选择的协议(ADMAR)。该协议把网络当前的动态负荷因素纳入考虑的指标,在节点选路过程中选择负荷较轻的路径,以达到合理地分担网络中负荷的目的。通过基于OPNET的仿真实验对该协议的性能和效果进行分析评估,实验结果说明ADMAR具有较好的负荷分担能力,并尽可能降低网络热点区域产生的可能性。

一种基于自适应按需加权分簇算法的CBRP路由协议研究

提出一种基于自适应按需加权分簇算法[1]的CBRP路由协议。根据CBRP路由协议的基本原理,在网络仿真器NS2中添加这一改进的CBRP路由协议,并利用NS2对该CBRP路由协议进行仿真。最后,将该改进的CBRP协议与CBRP协议及DSR协议进行性能对比,结果表明在一定情况下改进的CBRP协议要优于另外两种路由协议。

QoS自适应WSN路由协议研究

不同业务对无线传感器网络的服务质量(QoS)有不同的要求,针对尽力而为和实时业务的不同需求,结合定向扩散协议和分层路由协议的特点,提出一种支持区分服务的服务质量自适应无线传感器网络路由协议(ASRP)。该协议以不同路由度量值计算路由梯度,建立2种路由梯度表,供不同业务数据转发用。引入网关节点,连接2个簇首,同时支持单条路径和多条路径,并实现从簇首到sink节点的多跳转发。仿真实验结果表明,ASRP协议对2类数据业务提供了有保证的区分服务,可在全网范围内实现能量资源的有效利用。

支持适应性路由选择的资源预留协议扩展研究

为了更好地推进IP技术的发展 ,分析和描述了Internet集成服务 /资源预留协议模型 ,给出了资源预留协议的状态变迁。在此基础上 ,分析了资源预留协议本身在建立资源预留方面功能的有限性和操作所依赖的条件 ,提出了用户服务合约的形式化描述和与下层网络的服务映射关系 ,同时为保证预留实现和维护 ,扩充了预请求过程和资源预留协议状态位 。

一种自适应均衡的移动Ad Hoc路由协议

针对Ad Hoc路由协议普遍缺乏对网络负荷进行考察的缺点,提出一种根据节点的负载高低进行自适应路由选择的协议ADMAR,其中包括一个反映当前网络负荷高低的负荷因子及模型。实验仿真结果表明,该协议具有较理想的路由稳定性,能在一定程度上实现网络负荷的分担,减少网络热点的产生。

自适应蚁群算法在路由协议中的应用研究

针对网络路由选路优化问题,有效保证网络服务质量的基本条件下,将自适应蚁群算法用于解决路由协议优化问题,通过设立多个影响因素(跳数、时延、带宽等)来实现对网络中最优路径的选择,以实现求解最优路由。仿真实验表明,本文所提算法比传统蚁群算法能够更好地适应动态变化的网络,提高了收敛速度。

融合深度调整和自适应转发的水声网络机会路由

针对水声传感器网络路由过程中的空洞问题和数据传输中能效低下的问题,该文提出了融合深度调整和自适应转发的水声网络机会路由(OR-DAAF)。针对路由空洞,区别于传统绕路策略,OR-DAAF提出一种基于拓扑控制的空洞恢复模式算法—利用剩余能量对空洞节点分级,先后调整空洞节点到新的深度以克服路由空洞,恢复网络联通。针对数据传输中的能效低下问题,OR-DAAF提出了转发区域划分机制,通过转发区域的选择自适应转发面积以抑制冗余包,并提出基于加权推进距离,能量和链路质量的多跳多目标路由决策指标,综合考虑区域能量,链路质量和推进距离实现能效平衡。实验数据表明,相比DVOR协议,OR-DAAF的包投递率和生命周期分别提高10%和48.7%,端到端时延减少22%。

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。

自适应的移动Ad hoc网络贪婪地理路由协议

通过分析传统的基于地理位置的路由协议在比较困难的环境下很难取得理想的高可靠性、低负载的问题,提出了一种自适应的贪婪地理路由协议。该协议总结了对网络移动性能造成影响的两个因素,即节点移动速度和停留时间,自动调整节点发送信标的周期和选择下一跳的方案,从而达到减少负载和增加转发成功率的目的。仿真结果显示,该协议在两方面都取得了较好的效果。

面向战术互联网子网路由协议与网络业务的仿真分析

战术互联网是美军的新一代通信系统,它实现了美军三大传统通信系统的互联互通,在战场信息的传递与交互上至关重要。移动Ad hoc网络技术是战术互联网中的关键技术,再加上战场中的节点移动性强,高效稳定的路由算法是Ad hoc网络技术的重点和难点。战术互联网末端网络的主要业务是战场态势信息的交互以及话音通信,主要分析战场环境下不同射频功率和不同路由协议对战术互联网末端Ad hoc网络数据和话音业务性能的影响。