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。

MR-OLSR:多天线多信道无线Mesh网络中一种链路状态路由算法

对Ad Hoc网络下的OLSR算法进行改进,提出多天线多信道无线网状网下一种优化的链路状态路由算法MR-OLSR,使得数据流可以在多路径上并行传输,实现拥塞避免和提高信道利用率的目的。利用改进的IWCETT测量尺度算法对多路径链路质量予以测量,同时根据路径质量提出的信道分配策略和多路径策略选择算法使得整体网络具有负载均衡的特性。在OPNET模拟器上实现了算法,结果表明该算法在保持原算法鲁棒性和可扩展性的同时,进一步增强了单链路失效时的稳定性和可靠性,提高了网络的吞吐率。

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。

一种用于链路状态路由算法的新型数据结构

介绍一种用于链路状态路由选择算法的新型数据结构。当链路发生变化时,采用这种数据结构,可以减少路由器为获得新的路由表而进行的计算,从而使路由器能够更快更容易的获得新的路由表。此外,这种数据结构的采用还能减小广播和多点播送对网络性能的负面影响。

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%。

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。

一种改进的短波Ad Hoc最优链路状态路由协议

针对最优链路状态路由(OLSR)协议在短波Ad Hoc网路中开销大的缺陷,结合短波Ad Hoc网络特性,对OLSR的拓扑控制(TC)消息的泛洪机制进行了改进,提出了一种基于Fisheye机制的OLSR协议(F-OLSR协议).最后在构建的OPNET短波网络环境下进行了仿真分析.仿真结果表明,该机制的引入有效地减少了网络中TC消息的数量,降低了路由开销,提高了网络的性能.

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。

一种轻量化的链路状态路由协议

本文设计了一种轻量化的链路状态路由协议LLSRP。LLSRP从协议交互流程、数据包内容两个方向进行简化,并采用增量更新、聚合发送、同步校验、握手时间自调节等机制降低协议开销。

链路状态路由选择的改进方案

在路由器创建路由表的第二步延时测量中,如果引入流量因素,能够更好地解决最佳路径的问题。但是这样做所遇到的线路摇摆问题无法很好地处理。文中提出在延时测量中引入流量因素的同时引入一个随机变量来控制发送路径的选择,以及可以引入一个统计量来均衡以后遇到的情况,这样处理可以较好的避免线路摇摆问题。

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。

基于SpaceWire的链路状态算法研究与设计

在距离矢量路由算法的基础上,对SpaceWire路由器的路由更新策略进行改进,引入链路状态路由算法。分析该算法的执行过程和Dijkstra算法的基本原理,完成运行该算法的路由选择模块设计,并借助网络模型对其进行仿真。验证结果表明,该模块能够自动获取当前网络状况信息,并据此计算新路由,改善SpaceWire网络的自适应性,从而提高SpaceWire网络的数据传输效率。

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。

空间碎片干扰下的卫星光网络路由算法研究

针对低轨卫星激光通信中空间碎片可能造成的星间链路中断问题,提出一种方向增强的链路状态路由算法。首先搭建了卫星通信的网络拓扑结构,对空间碎片的运动模型和卫星的运动模型进行联合建模仿真,得到卫星与碎片的相对位置并进行星间可见性分析,提出了方向影响因子和方向增强指数,结合星间链路距离及传输时延综合考虑链路代价,从而选择合适的传输路径方向,依次在每个卫星节点对间进行最小路径选择,并以路由跳数为评价指标。仿真结果表明,在有空间碎片存在的环境中,所提算法能够在不牺牲通信质量的前提下,实现路由跳数相比Dijkstra算法降低14%,传输时延相比Dijkstra算法减少17%。

基于链路质量的Ad hoc路由协议研究

Ad hoc是近年来热门的无线分组网络。路由协议是Ad hoc网络的关键技术,决定了Ad hoc网络的寻址效率并为数据传输提供可靠的Qo S保证。在小型化网络、低带宽条件下,使用改进的基于链路状态路由协议可以有效的提高寻址效率和网络可靠性。

无人机自组织网络先应式路由协议适应性研究

无人机自组织网络中节点移动速度较快,网络拓扑结构变化频繁。因此,传统移动自组织网络路由协议并不适用。分析了无人机自组织网络的特性以及无人机自组织网络路由协议需要解决的技术问题,并对目前几种先应式路由算法进行了在无人机自组织网络中应用的适应性分析,同时通过仿真实验给出了这几种算法的性能分析比较。

一种实现MEO/LEO网络快速收敛的动态路由协议

针对卫星网络传输时延大、拓扑结构高动态特性所导致路由收敛慢的问题,提出一种实现MEO/LEO双层卫星网络路由快速收敛的动态路由协议,该协议在将虚拟拓扑路由策略和链路状态路由协议相结合的基础上,引入网络分簇思想,在卫星网络路由收敛过程中,将整个网络分簇管理,并提出适用于MEO/LEO双层卫星网络的覆盖式分簇算法,缩小了链路状态通告LSA(Link-state advertisement)的扩散范围,从而减少LSA的扩散开销及排队时延。同时,在路由表更新阶段,提出一种基于故障类型判断的定时器调度算法,有效减少了路由表更新时延,实现卫星网络的快速收敛。