OLSR协议MPR覆盖度对网络性能的影响分析

路由协议是无线移动自组网(Mobile Ad Hoc Networks,MANETs)的关键技术之一。针对优化链路状态路由(Optimized Link SState Routing,OLSR)协议中的多点中继(Multipoint Relay,MPR)覆盖度对网络开销的影响进行了分析。OLSR协议与一般的链路状态协议相比,其采纳了MPR机制,一定程度上抑制了网络中广播控制信息的洪泛,从而降低了网络中的控制开销,但是这种机制是否影响到路由的鲁棒性是值得探讨的问题。基于此,设计了相应的MPR选择算法并进行仿真实验。结果表明,适当提高MPR覆盖度能加快路由的收敛。

基于MPR算法的Ad-Hoc网络多跳语音通信方案设计

针对语音通信的实时性特点,在50 kHz带宽的超短波(Very High Frequency,VHF)通信信道上采用动态时分复用接入、高压缩语音编码方式,基于多点中继(Multipoint Relaying,MPR)广播协议的Ad-Hoc网络,提出一种低延时高覆盖率的多跳语音广播通信方案,以满足应急、户外探险以及军用班排级团队的无线通信需求。

用遗传算法寻找OLSR协议的最小MPR集

节点可以自由、自主地进入网络拓扑的特性,使得移动Adhoc网络(mobileadhocnetwork,简称MANET)被广泛应用于诸如灾难救援、战场等多种环境中.MANET中的路由要能迅速地适应频繁的网络拓扑结构的变化,同时最大限度地节约网络资源.OLSR(optimizedlinkstateroutingprotocol)协议是一个重要的MANET路由协议,而支撑此协议的一个关键技术是MPR(multipointrelays).在介绍了OLSR协议及MPR技术之后,揭示了目前启发式算法在寻找最小MPR上的弱点,提出了一种基于遗传算法(geneticalgorithm,简称GA)的新算法,并证明了该算法的收敛性.通过采用不同遗传策略将此遗传算法衍生成了4个系列算法,并在随机生成的拓扑上对其进行模拟.模拟结果分析显示:提出的遗传算法是可行和适用的,选择的启发式策略也是恰当和正确的.

基于OLSR协议的最小MPR集选择算法

针对传统优化链路状态路由(OLSR)协议中利用贪婪算法求解最小多点中继(MPR)集时存在冗余的问题,提出了一种基于全局改进的Global_OP_MPR算法。首先引入了一种基于贪婪算法改进的OP_MPR算法,该算法通过逐步优化MPR集的方法去除冗余,可以简单高效地得到最小MPR集;然后在OP_MPR算法的基础上,将全局因素加入MPR选择判据中,引入"全局优化"代替"局部优化",最终利用该算法可以得到整个网络的最小MPR集。在OPNET上采用Random Waypoint运动模型进行仿真,与传统OLSR协议相比,采用OP_MPR和Global_OP_MPR算法的OLSR协议在整个网络上有效地减少了MPR节点的数量,并且具有更少的网络负担拓扑控制(TC)分组数和更低的网络延时。仿真结果表明,所提出的算法均能优化MPR集的大小,提高协议的网络性能;同时,Global_OP_MPR算法由于考虑了全局因素,达到了更好的网络性能效果。

无线Mesh网中一种基于MPR当选频度的OLSR扩展路由协议

在研究无线Mesh网拓扑结构和业务模式的基础上,深度剖析适合其特性的路由协议类型,得出先验式的逐跳路由最适合无线Mesh网的结论。在此基础上,以典型的先验式逐跳路由协议OLSR(Optimized Link State Rou-ting)为原型,对其中的邻居表结构和MPR(Multipoint Relay)选择算法进行了改进,通过引入"MPR当选频度"的概念,克服了OLSR协议在无线Mesh网环境中资源利用不充分的缺陷。仿真实验的结果也验证了所提出的EOLSR协议对网络性能确实有较大程度的提升,能够在基本不增加协议开销的前提下,有效地增加网络吞吐量,降低端到端的平均延时。

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。

最小MPR集选取问题的改进蚁群优化算法

多点中继(MPR)是移动自组网中用来降低网络开销所采用的一种机制,但由于最小MPR集的选取属于NP完全问题,传统的贪心算法往往难以取得较好的结果.本文将蚁群优化用于最小MPR集选取问题的求解,给出了一种基于候选解的改进蚁群算法CSACO.通过使用候选解集进行信息素的更新,提高了算法的收敛速度,同时避免了算法陷入早熟.模拟实验表明,CSACO可以有效降低MPR集的大小,同时在较短的时间内收敛到最优解,提高网络性能.

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。

一种基于链路稳定性的最小MPR选择算法

MPR选择算法是移动自组网OLSR路由协议的关键组成部分,负责从节点的一跳邻居中选出能够覆盖所有两跳邻居的最小集合.现有的MPR选择算法虽然能够选出最小MPR集,但是未见考虑MPR链路的稳定性,对数据传输的可靠性存在不利影响.为此,提出一种基于链路稳定性的MPR选择算法,定义一种新的链路稳定性判据之后,在初始和当前覆盖度相同的节点中选择链路稳定性更好的节点作为MPR,从而延长了MPR节点集的有效时间,降低了拓扑变化对数据传输的影响.仿真系统测试数据显示新算法提高了吞吐量,降低了端到端时延和丢包率.

高效的MPR选择算法

OLSR(optimized link state routing)协议中最重要的功能之一是多点中继(multi point relays,MPR)节点的选择,该协议中路由的计算就要依靠MPR选择相关表项。传统的MPR算法只是减少了同一区域内相同消息的泛洪,并没有考虑网络中新加入节点获取全网拓扑信息的时间问题。针对该问题进行了研究并提出一种高效的MPR选择算法,该算法有三个步骤:首先减少了部分拓扑控制(topology control,TC)消息冗余问题;然后选择MPR时考虑有效覆盖面积让新加入的节点获取全网拓扑信息所需的时间缩短;最后考虑到移动性对网络拓扑的影响,基于历史信息预估下一时刻节点的位置,增强了链路的稳定性。通过仿真,将改进的MPR算法与传统算法比较,端到端时延降低,数据包的传递成功率也有所提升。

密集MANET下MPR的改进蚁群优化算法研究

针对传统多点中继(MPR)机制因使用贪心算法而导致求解集合冗余的问题,通过将蚁群优化算法与MPR机制相结合,提出一种基于状态信息的动态更新蚁群优化(DUACO)算法。与传统状态更新机制相比,该算法添加了信息素的动态更新机制和补偿-惩罚规则,考虑到节点移动性将会影响求解集合的精确度,重新定义蚁群算法中的路径选择函数,并将节点移动状态信息加入计算过程。实验结果表明,DUACO算法不仅能够有效降低MPR集合冗余以及提高网络性能,而且还可解决启发式蚁群算法易陷入局部最优解的问题。

基于链路预测的可靠MPR选择算法

为了降低移动自组织网络(MANET)中移动性对路由性能造成的影响,该文提出基于链路预测的可靠MPR选择算法,通过节点间距离和无线传输范围来预测节点与其相邻节点之间的剩余链路有效时间,并提出将剩余链路有效时间(RTTQ)作为OLSR路由协议选择多点中继(MPR)的新的度量方法。利用NS2进行了大量的网络仿真,结果显示采用RTTQ大于临界值的MPR节点,可以提高多项性能,如MPR生存时间、分组交付率(PDR)和平均吞吐量(ATT)。

基于链路预测的可靠MPR选择算法

为了降低移动自组织网络(MANET)中移动性对路由性能造成的影响,该文提出基于链路预测的可靠MPR选择算法,通过节点间距离和无线传输范围来预测节点与其相邻节点之间的剩余链路有效时间,并提出将剩余链路有效时间(RTTQ)作为OLSR路由协议选择多点中继(MPR)的新的度量方法。利用NS2进行了大量的网络仿真,结果显示采用RTTQ大于临界值的MPR节点,可以提高多项性能,如MPR生存时间、分组交付率(PDR)和平均吞吐量(ATT)。

OLSR路由协议改进研究

优化链路状态路由协议(Optimized Link State Routing,OLSR)是Ad Hoc网络中的一种先验式的链路状态路由协议,在该协议基础上,通过在HELLO消息中加入二跳邻节点信息进行一跳广播,节点能获取所有的二跳邻节点及三跳邻节点,从二跳邻节点中选出中继节点(称之为多点二级中继节点MPL2R)覆盖三级邻节点,再从一跳邻节点中选出中继节点(称之为一级中继节点MPL1R,即原来的MPR),MPL2R和MPL1R完成了对所有的二跳和三跳邻节点的覆盖。修改TC消息内容,并改进MPR节点选择算法。通过对OLSR路由协议的改进,增加了路由开销,但从全局看,最后计算出的路径更接近全局最优。

基于源路由的多路径路由协议

为了进一步有效地利用网络资源，采用多路径机制改善最佳链路状态路由协议OLSR的网络性能．提出了基于源路由的多路径SR-MPOLSR协议．首先利用MPR多点中继机制高效获取网络的拓扑图，并在网络节点中用多重Dijkstra算法计算出多路径．然后采用加权分配的循环调度实现负载分配，最后引人源路由机制完成报文的选径转发．这种SR-MPOLSR协议较之OLSR协议可进一步利用网络资源，改善链路的吞吐量和平均延迟．增加网络健壮性和可靠性．仿真结果显示，与OLSR算法相比，SR-MPOLSR算法的数据传输率提高20％-40％。端对端平均延迟降低10％-30％．

一种优化链路状态预测的路由协议

针对无人机自组织网络中节点运动快速且拓扑变化频繁的特点,提出一种优化链路状态预测的路由协议——OLSFR。OLSFR通过对无人机节点运动链路状态进行预测,并定义计算MPR集合的约束性参数以达到路由选路优化和提高性能的目的。仿真实验证明,相比OLSR、DSDV等相关协议,OLSFR能有效改善无人机自组织网络的数据包传递成功率和端到端延时。

数据链中面向可靠传输的泛洪算法及应用分析

数据链多点中继(MultiPoint Relay,MPR)泛洪是一个多目标、多约束的网络规划问题.现有的泛洪算法未考虑在多种QoS(Quality of Service)约束下,尽量实现MPR集节点数最小和传输可靠性最大这两个目标.针对优先考虑目标的不同提出了两种面向可靠传输的启发式优化泛洪算法:RA-MPR-N和RA-MPR-R,前者选择尽量少的一跳邻节点以覆盖二跳范围内所有的节点,后者能最高程度保证传输可靠性.理论分析和试验结果表明,两种算法分别在其优先考虑的目标上得到了比较满意的结果.

基于蓝牙的Ad Hoc网络研究与实现

为了组建一个更加便捷、稳定的无线通信网络(Ad Hoc网络),方便无线终端用户之间通信,结合蓝牙通信中一种主动的快速路由OLSR(Optimized Link State Routing Protocol)协议的工作原理,设计相应算法并实现无线蓝牙网络的组建。在实际的环境中进行测试的结果表明,在节点稳定的环境下,网络可以成功组建,并实现节点间的多跳通信。

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。

基于OSPF的帧中继Hub-Spoke拓扑多点接口网络的研究

为了解决帧中继多点接口网络中分组转发不正常的问题,设计了帧中继Hub-Spoke拓扑多点接口网络的结构.通过邻居发现、指定路由器/备用指定路由器选举、建立帧中继映射等配置了非广播多点接口网络.经测试,此网络运行稳定可靠,为广大的工程技术人员调试帧中继网络提供了有益的参考.