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。

求解最小MPR集的蚁群算法与仿真

在分析利用贪心策略启发式算法求解最小MPR集的缺陷基础上,引入蚁群算法对最小MPR集进行求解.首先定义了节点及其出度和入度,并根据节点的出度和入度限制,给出了求解最小MPR集的蚁群算法.然后,对蚁群算法的3种模型Ant-Cycle、Ant-Quantity和Ant-Density加以改进,并对这3种改进模型的收敛性进行分析与实验.实验采用了圆形分布和理想均匀分布2种拓扑结构,前者实验结果表明Ant-Cycle模型的收敛速度较快,后者结果表明Ant-Cycle模型和Ant-Density模型各有优势.因此,最小MPR集的蚁群算法的模型选择需依据拓扑结构确定.最后,使用OPNET基于该算法对数据链的点对多点的点名呼叫工作方式进行模拟仿真,选择的统计量显示了节点的连通性和数据一致性,验证了该算法的合理性.

一种基于集合运算的MPR集选择算法

在传统的OLSR协议中有MPR集和非MPR集2种转发节点.MPR集是在广播洪泛的过程中挑选的转发广播的节点,但在某些情况下传统的MPR集并不是最优的,这样网络节点也会转发不必要的数据,造成资源浪费.针对经典算法的不足之处,提出一种逆向思维的新型算法,通过循环和集合运算相结合的方法有效剔除无效冗余的节点,不仅能达到传统OLSR协议的效果,而且比传统OSLR协议的数据开销更小、效率更高.最后,通过仿真平台(OPNET)实现重新定义OLSR的MPR集算法.结果表明,该算法对于网络吞吐量、数据包传输时延有一定的提升.

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.

基于节点速度和能量的MPR节点集选择

考虑到无人机群在协同完成任务时对时延的高要求,选用先验式路由协议OLSR(Optimized Link State Routing)协议。但无人机自组网中无人机节点高速移动和能量有限的特性,使得OLSR选举出来的MPR(Multi-Point Relay)节点可能会因此而丧失MPR资格,从而导致时延增加,网络开销增大。针对该问题,提出一种基于节点速度和能量的MPR集选择算法,运用HELLO分组在邻居探测的过程中感知节点能量和速度,之后在MPR选举前根据节点速度和能量对一跳邻居进行预处理,从而使速度快能量低的节点永不成为MPR节点。排除掉节点后,在节点意愿值相同的情况下再次对节点的速度和能量进行加权计算,选出最优MPR节点。仿真结果表明,基于节点速度和能量的MPR集选择算法在时延、吞吐量、节点能量消耗三个指标都具有良好的特性。

基于孤立点的全局最小MPR集选择算法

针对OLSR协议中采用贪婪算法选择最小MPR集存在的冗余问题,提出了基于孤立点的全局最小MPR集选择算法。通过逐步剔除可达数最小的一跳节点,产生新孤立点,获取最小MPR集;当可达数最小的一跳节点不唯一时,考虑全局MPR节点的影响,优化整个网络的MPR节点数量。仿真结果表明:本文所提的MPR选择算法相对于基于贪心策略的MPR选择算法,整个网络MPR节点数量减少7%,控制消息开销明显降低,网络性能得到提高。

基于能量消耗MPR的无人机OLSR路由协议评估

通过分析无人机节点运动速度与能量状态,实施MPR选举前就先预处理高速低能量的节点,在同一意愿值条件下重新以加权方式计算出节点能量消耗,由此获得最优的MPR节点集。仿真分析得到:当节点达到很高的移动速度时,ODSR协议表现出很强的延时抖动现象,文中协议则几乎不会出现延时抖动,达到了比DSR协议以及原协议更小的时延。各模块利用消息发送的方式来完成初始化过程,此时的吞吐量等于0,之后通过能量消耗MPR得到的OLSR协议形成了比OLSR原协议更大的吞吐量,使网络运行达到了更高的稳定性。所有节点都拥有0.5J的初始能量,剩余能量逐渐降低,OLSR协议可以形成比DSR协议更低的能量消耗,从而有效保障了网络节点的生命周期。

基于改进OLSR路由协议mesh网络的研究

该文针对无线mesh网络性能需求及目前所面临的挑战,研究了先应式的链路状态路由协议OLSR,指出了该协议在选择多点中继集合时可能使某些节点负载过重,导致网络拥塞。提出了一种改进的多点中继集选择算法,高效地实现控制消息在网络中的洪泛,在此基础上,基于改进的OLSR路由协议组建了具有多跳自组织的mesh网络,通过布置实际节点验证了改进的OLSR协议在网络的吞吐量、网络延时等方面都得到了一定的改善,提高了网络的性能。