GPSR地理路由协议中sinkhole攻击及其入侵检测方法的研究

随着微电子技术、计算技术和无线通信等技术的飞速发展和日益成熟,无线传感器网络被广泛应用于军事、环境监测等多个领域,但是网络的不安全性限制了它的应用,安全问题受到了越来越多研究者的关注。基于这一现状,提出了一种改进的GPSR地理路由协议。这种简易的能量改进策略,以减少由于GPSR协议中周围模式引起的过多的跳跃。无线传感器网络中存在着多种攻击威胁着网络的安全,其中Sinkhole攻击是一种常见的、基础型的攻击,很多攻击以它为基础或辅助手段对网络实施攻击。本文根据GPSR的Sinkhole攻击手段,对sinkhole的入侵检测方法进行分析。

基于地理路由协议GPSR的研究和改进

分析了地理路由协议GPSR的特性,并针对GPSR协议在遇到空洞时,贪婪算法失效而出现的消耗过多能量的情况,提出了一种简易的能量改进策略,以减少由于GPSR协议中周围模式引起的过多的跳跃。基于这种策略,提出了一种改进的地理路由协议。在路由子集节点被动获得的局部网络信息的帮助下,此协议能裁减路由线路,以减少由GPSR的周围模式引起的很大一部分跳跃。

无线传感器网络GPSR协议的一种改进策略

针对GPSR协议遇到路由空洞时,边界路由过程中出现的盲目绕路问题和三角路由问题,提出一种改进策略并基于这种策略设计了改进协议,解决了上述两个问题,减少了路由跳数,节省了节点能量。

一种基于左、右手法则的GPSR分区边界转发路由协议

针对无线传感器网络贪婪地理路由协议中的路由空洞问题,分析了现有路由空洞解决策略的不足,对GPSR路由协议中边界转发策略进行改进,提出了一种左、右手法则相结合的分区边界转发策略。仿真结果表明,改进后的协议能够以较小的控制开销代价,提高数据包投递成功率,减少路由跳数,提高贪婪地理路由协议的实时性。

航空自组网贪婪地理路由协议研究

在全面总结航空自组网路由协议研究现状的基础上,针对大尺度、高动态的航空通信环境,仿真评估了贪婪地理路由协议GPSR的适用性。仿真结果表明,当飞行器低速运动时,GPSR协议能够较好地适应航空自组网环境,性能优于AODV协议,然而当飞行器运动速率增大后,GPSR协议性能下降,难以满足高动态航空通信的需求,必须对协议中周期性HELLO发送机制、贪婪转发策略等方面进行改进。

一种基于分簇的无线传感器网络GPSR协议

在实际应用中,无线传感器网络(WSNs)中的节点分布不均匀且节点能量有限,由于节点工作量大小不同,导致节点能量损耗不均衡,从而影响WSNs生存周期。为了延长网络生存周期,提出一种基于分簇的WSNs GPSR协议。该协议首先将网络划分为若干个簇,每个簇需选择合适的簇头,而簇头选择以剩余能量为指标,并在簇内轮换。簇内采用改进的贪婪算法将数据汇集到簇头节点,有效避免了局部最小化问题。仿真实验表明:该协议能延长网络生存周期,提高数据传输成功率。

一种基于距离和角度的无线传感器网络GPSR协议

传感器节点能量是影响无线传感器网络的生存周期的关键因素,基本的GPSR协议所使用的贪婪算法忽略了角度因素对下一跳选择的影响,在转发失败遇到空洞问题时只能进行周边边界转发算法,以损耗节点能量为代价。为了节约节点能量,延长网络生存周期,从改进GPSR协议出发,综合考虑距离和角度这两个因素解决路由过程中的空洞问题。仿真实验表明,改进后的协议是网络节点消耗大大减少,网络生存时间为300 s,长于基本GPSR协议下的200 s。该协议缩短了路径长度,节约节点能量,减少能量的消耗,延长了网络生存时间。

基于城市车载自组织网络中传输质量的自适应地理路由协议

车载自组织网络(VANET)一直以来受到越来越多的关注。然而,VANET的固有特性,如节点的高移动性、频繁变化的拓扑,在复杂的城市环境中为设计高效的路由协议提出了许多挑战。提出基于城市车辆网络(AGQOT)传输质量的自适应地理路由协议,作为道路路段的选择指导,一种称为传输质量(QOT)的度量被设计用来测量每个路段的性能,将路由连通性与分组传送率(PDR)相结合。在这种度量的帮助下,道路段可以逐个动态地选择,以构成最佳路由路径,避免局部最大和数据拥塞问题。提出一种改进的贪婪转发策略,使数据包沿着选定的路段转发,保证数据包传输的快速可靠。仿真结果表明,提出的协议可以提高网络在分组传输率和端到端延迟方面的性能。

基于CPK的无线传感器网络安全地理路由协议

安全问题日益成为无线传感器网络发展急需解决的一个重要问题。传统的地理路由协议极容易受到虚假路由攻击、女巫攻击和选择性转发攻击等安全威胁。该文将CPK技术引进地理路由协议的设计中,提出了一种安全的路由协议,分析表明其极大地提升了网络的安全性能。

基于粒子群算法的车载自组网GPSR协议优化

为改善车辆通信质量,引入粒子群算法对VANET网络GPSR路由协议进行改进。GPSR协议使用地理位置信息来建立VANET路由,在其贪婪转发过程中,当前节点在选择下一跳节点时,只考虑到在其邻居节点中找到离目的节点最近的节点,忽略了节点能量消耗、边界节点易受干扰和丢包严重等问题,通信效率和质量其实并不高。为增强车载自组网GPSR协议的性能,提出P-GPSR路由协议。该协议利用粒子群算法对节点剩余能量、一跳距离、路径方向等判决因素进行综合优化,经过若干次迭代寻找出最优下一跳节点。仿真结果表明,P-GPSR路由协议能够降低丢包率和包传输时延,减少能量消耗,有效提高了路由效率。

基于能量梯度改进的GPSR协议

针对贪婪周边无状态路由(GPSR)协议存在的路由热点以及能量消耗过快的情况,提出了一种基于能量梯度和距离的改进型GPSR路由协议。查询消息在沿着路由路径传输时,根据前方节点的能量和当前节点到目的节点的距离选择下一跳节点;根据能量阈值以及该节点的邻居节点数对该节点进行修正,从而均衡能量消耗。仿真结果表明:改进的GPSR协议有效延长了网络生存周期,并在网络初期有效避免数据的冗余传输。

三维无线传感器网络贪婪地理路由协议

针对已有的三维无线传感器网络路由协议均将三维问题转换到二维平面上解决,没有充分利用三维空间的特点,提出了一种基于地理信息的三维无线传感器网络贪婪地理路由(GGR)协议。该协议在通常状况下采用贪婪转发算法,针对基于地理信息的贪婪算法中易出现的路由空洞问题,给出一种三维滚动球边界遍历算法。实验结果表明:该协议具有较高的路由成功率,路由跳数也得到优化,尤其是在节点密度较低的情况下体现出较强的优势。

无人机自组网GPSR路由协议研究

GPSR路由协议作为一种典型的基于地理位置的路由协议,在无人机自组网中具有高度可适用性,已经成为领域内研究的热点。首先介绍了GPSR协议中贪婪转发和周边转发2种模式的基本概念,其次梳理了现阶段GPSR协议对路由空洞处理算法、链路建立稳定性、节点能量均衡等主要的优化方向,最后讨论了GPSR协议在无人机自组网中研究的发展方向,可为进一步研究GPSR协议在无人机自组网中的应用提供参考。

基于可信时空协议的无线传感器网络地理路由协议

为了高效地使用有限的网络资源,提出1种基于可信时空协议(TSTP)的地理路由协议。以距离和剩余生存时间(TTL)等面向地理位置的参数作为路由度量,并映射到传输时间偏移量中,进而评估不同度量组合的影响。以节约资源的方式提供经认证、加密、定时和参考地理位置的数据消息。仿真结果表明,在不同场景下,TSTP协议的端到端时延、公平性、传输比率等指标都取得较好效果。

空中传感器网络中负载均衡的地理路由协议

针对多跳空中传感器网络(Aerial Sensor Network,ASN)中的负载不均衡问题,提出了强化学习(Reinforcement Learning,RL)理论辅助的队列高效地理路由(Reinforcement-Learning Based Queue-Efficient Geographic Routing,RLQE-GR)协议。RLQE-GR协议首先将ASN路由问题抽象为强化学习(RL)任务,其中每个无人机抽象为一个RL状态,而数据包的每跳成功转发则抽象为一个RL动作。其次,RLQE-GR协议中引入了新的奖赏函数来评估每次动作,该奖赏函数的值不仅与无人机节点地理位置和每跳链路质量相关,而且与无人机节点的可用路由队列长度密切相关。然后,根据所设计的奖赏函数,RLQE-GR协议利用Q函数分布式地更新每个动作的长期累积奖赏值(Q值),并使得每个节点根据本地Q值的大小采用贪婪策略转发数据包。最后,为了使全网的Q值快速收敛且最小化收敛过程中造成的路由性能损失,RLQE-GR采用周期性信标机制对Q值进行迭代更新。当Q值收敛时,RLQE-GR协议能够实现可靠有效的多跳数据传输性能。与现有地理路由协议相比,所提协议在转发数据包的同时考虑了节点之间的相对距离、每跳链路质量和中间节点路由队列利用率。这使得RLQE-GR协议能够在保证路由跳数以及数据包重传次数的限制下,实现ASN的负载均衡。此外,利用强化学习理论,所提协议可以实现近乎最优的路由性能。

基于GPSR协议的一种改进车载网路由协议

基于GPSR协议提出一种新的车载网路由协议,该协议能很好的适应车载网中车辆节点高速移动的特性,降低道路间障碍物对数据传输的影响,并能根据车流密度自动调节数据包的流向,从而提高路由协议的连通率;同时,新的路由协议也能够自动区分乡村高速公路、城市路况等不同的道路环境,并依据不同的路况采用不同的策略进行数据的传输。仿真结果表明,新协议的连通率明显高于GPSR协议。

最大累积通信持续时间和遗传算法的GPSR协议

GPSR是一种广泛应用于车载自组织网络的基于地理位置的协议。在一个跳域中,只保留了相邻节点的状态。与基于拓扑的路由协议和基于广播的路由协议相比,它可以很好地减少路由开销。由于GPSR在贪婪算法中存在传输数据包丢失的可能性和周界准则中存在路径冗余,故GPSR服务质量不佳。为了解决GPSR的缺陷,在原GPSR协议的基础上提出了一种新的传动方式。这种方法减少了GPSR因使用右手规则而造成的路径冗余,并且减少了丢包率。

一种基于增强学习的飞行自组网地理路由协议

飞行自组网(FANETs,Flying Ad-Hoc Networks的缩写)是航空平台组建的自组网网络,不依赖固定通信设施,具备部署快,健壮性高等优势,可广泛应用于应急通信和军事等场景。然而,由于航空平台的移动速率更高,飞行自组网的网络拓扑动态性更高,现有的移动自组网路由协议无法直接适用。在现有的FANETs的路由协议中,基于地理位置的路由协议相较于其他路由协议具有很大的优势,它仅依靠于节点的地理坐标,不建立和维护端到端连接。但是,现有的基于地理位置的路由协议也存在最优转发节点选择困难和端到端延迟较高等问题。为此,本文提出了一种基于增强学习的地理路由协议,称为QEgr。该协议基于Q-Learning算法综合考虑了链路稳定性和延迟,并使用了ns3-gym模拟器与其他路由协议进行了比较。实验表明,与GPSR、Q-Grid、Q-Geo等经典地理路由协议相比,QEgr具有更低的端到端延迟和更高的数据包发送成功率。

基于车载网络GPSR路由协议的改进

随着时代发展,车载网络已经成为车辆设计中所考虑到的重点,目的是为行驶中的车辆提供信息交流的服务,提高车辆在行驶中通信业务的效率,减少发生意外的机会。车载网络有其特殊的性质,经常变换的拓扑结构、低速的宽带要求。因此,为了保障数据在路径上传输速度,需设计出比较高效的路由协议。论文首先对车载网络目前所使用的路由协议进行了介绍,在一定的条件下,按照某种标准进行划分,并且对GPSR路由协议进行介绍,讲述了GPSR路由协议的不足以及对它的分析改进。

基于发送和接收节点的车载网络混合地理路由协议

本文为了确保多跳转发工作的有效开展,发现现有路由协议的应用优势,现在发送和接收节点的应用背景下,提出混合地理路由协议(SRHGR),该协议综合应用了发送和接收节点的选择性能,在使用Beacon包的基础上,完成对一跳邻居集的构建,然后,采用控制距离的方式,构建候选转发节点,在此基础上,通过借助候选转发节点的距离因子和相对速度因子,精确计算各个节点的权重值,最后,根据权重值计算结果,利用转发消息的时延特征,选择出最佳的候选转发节点。仿真结果表明:在发送和接收节点的应用背景下,混合地理路由协议具有非常高的应用价值和应用前景,不仅缩短了候选转发节点的传输时延,还进一步提高了数据包传输效率和效果。