Capacity and Delay-Throughput Tradeoff in ICMNs with Poisson Meeting Process
间歇连接的移动网络(ICMNs)是一种重要的网络模型,用于许多关键应用。本文研究了一个连续的ICMN模型,其中网络节点间的成对会晤过程服从齐次独立泊松过程。这种ICMN模型被认为是一类重要的ICMN的移动性模型,如随机航路点和随机方向,所以它被广泛采用的ICMN的性能研究。研究了具有泊松会议过程的ICMN的吞吐量和时延吞吐量折衷问题。对于有关的ICMN,我们首先推导出一个精确的表达,其吞吐量的基础上的成对会议率在其中,并分析了预期的端到端的数据包延迟下的路由算法,可以实现的吞吐量能力。然后,我们探讨延迟和吞吐量之间的内在权衡,并建立一个必要条件,这样的权衡下,在ICMN的任何路由算法。为了说明理论结果的适用性,案例研究进一步进行随机航路点和随机方向移动模型。最后,仿真和数值结果验证了我们的理论容量/延迟结果的效率,并说明我们的研究结果。
2014-05-20 cs.NI
Effect of Mobility and Traffic Models on the Energy Consumption in MANET Routing Protocols
移动自组织网络(MANET)是一组可以随机建立的移动节点,不需要任何现有的网络基础设施或集中管理。在这个网络中,移动设备依赖于电池供电,重要的是要尽量减少它们的能耗。此外,存储容量和功率也受到严重限制。在紧急救援、军事行动和科学领域任务等情况下,节能发挥着更加重要的作用,这对网络执行任务的成功至关重要。因此,在设计或评估ad hoc路由协议时,应仔细考虑能量节约。在本文中,我们集中在现有的路由协议在MANET中的各种移动模型下的能量消耗问题,其连接在一个特定的流量模型(CBR,指数和Pareto)进行通信。本文介绍了AODV,DSR和DSDV路由协议的性能比较,由于数据包类型(路由/MAC)在发送和接收控制数据包的能量消耗。在这项工作中使用的移动模型是随机航路点,曼哈顿网格和参考点组。使用NS-2及其相关工具进行了模拟,用于动画和结果分析。
2013-04-11 cs.NI
Impact of the Optimum Routing and Least Overhead Routing Approaches on Minimum Hop Routes and Connected Dominating Sets in Mobile Ad Hoc Networks I
移动自组织网络的通信协议遵循最优路由方法(ORA)或最小开销路由方法(LORA):使用ORA,协议倾向于在每个时刻确定和使用最优通信结构;而使用LORA,协议倾向于使用所选择的通信结构,只要它存在。在本文中,我们研究的ORA和LORA策略的最小跳数路由和最小连通支配集(MCDS)在移动自组网的影响。我们的主要假设是,LORA策略可以产生更大的时间平均跳数和MCDS节点大小的路由相比,最小跳数的路由和节点大小的MCDS确定使用ORA策略。我们的第二个假设是,ORA与LORA的影响也取决于通信结构的使用时间。我们的假设进行了评估,使用广泛的网络密度,节点移动性和移动性模型,如随机路点模型,城市段模型和曼哈顿模型的不同条件下的模拟。在与MCDS相比存在相对长得多的时间的最小跳路由的情况下,根据LORA维持的路由的跳数,即使不是非常高,也比根据ORA维持的路由的跳数大得多(6-12%);另一方面,在一个实施方案中,构成根据LORA维护的MCDS的节点的数量仅比根据ORA策略维护的MCDS的节点大小大至多6%。
2011-04-30 cs.NI
Evaluation of Varrying Mobility Models & Network Loads on DSDV Protocol of MANETs
移动自组织网络(MANET)是一组相互通信的移动主机组成的自发网络,不使用已建立的网络基础设施。与具有连接基站的有线骨干的蜂窝或基础设施网络不同,移动自组网既没有固定的路由器也没有固定的位置。它们的性能在很大程度上取决于路由机制和移动性的性质。早期的研究表明,目的地顺序距离矢量(DSDV)路由协议是最有效和最流行的协议之一,就一般参数而言。[1,6]我们使用NS2 Simulator对DSDV协议的网络负载、分组投递率和端到端延迟的性能指标进行了实验评估。本文给出了DSDV协议在四种不同移动模型下的性能,即:随机路点、参考点组移动、具有不同网络负载和速度的高斯马尔可夫和曼哈顿移动模型。实验结果表明,基于RPGM移动模型的DSDV协议在网络负载和速度变化的情况下具有较好的性能。
2009-12-11 cs.NI
Enhancing FANET Routing Resilience: A Fuzzy-Driven Bio-Inspired Approach and Its Quantitative Evaluation
College of Military Intelligence, Academy of Military Science(军事 intelligence 学院,军事科学院)
针对飞行自组网中无人机高动态导致的拓扑变化和链路不稳定问题,提出基于多因素优化的人工蜂群簇头选举算法和模糊逻辑的hello间隔控制器,并引入参数敏感性指数定量评估路由弹性。
2026-06-26 cs.NI
6RLR-ABC: 6LoWPAN Routing Protocol With Local Repair Using Bio Inspired Artificial Bee Colony
近年来,微机电系统(MEMS)已经成功地使低功耗无线个域网(6LoWPAN)上的IPv6的发展成为可能。该网络配备了低成本、低功耗、重量轻、功能多样的设备。这些设备能够收集、存储、处理环境信息,并与邻近的传感器进行对话。这些都对IEEE802.15.4和路由协议的发展提出了新的挑战。在这项工作中,6LoWPAN路由协议与本地修复使用生物启发人工蜂群(6 RLR-ABC)已被介绍。该协议支持节点之间的连接建立在一个节能的方式,同时保持高的数据包传输率和吞吐量,并最大限度地减少平均端到端延迟。该协议已被评估的基础上产生的流量增加。设计的6 RLR-ABC路由协议的性能进行了评估相比,6LoWPAN Ad-hoc按需距离矢量(LOAD)路由协议。选择LOAD协议是因为它是现有的最相关的6LoWPAN路由协议。仿真结果表明,与LOAD协议相比,6 RLR-ABC协议具有更低的分组平均端到端时延和更低的能耗,并且分组投递率也明显高于LOAD协议。所提出的6 RLR-ABC实现了约39%的高分组投递率和约54.8%的高吞吐量,同时提供较低的平均端到端延迟和较低的平均能耗比负载协议。
2020-06-05 cs.ET cs.NI
AMHRP: Adaptive Multi-Hop Routing Protocol to Improve Network Lifetime for Multi-Hop Wireless Body Area Network
本文提出AMHRP自适应多跳路由协议,通过泊松分布和均衡模型,采用多跳拓扑与随机节点部署,以延长WBAN网络寿命并改善吞吐量、路径损耗和剩余能量。
2025-10-14 cs.NI
Attack of the Ants: Studying Ant Routing Algorithms in Simulation and Wireless Testbeds
无线网络正在成为我们通信基础设施的关键组成部分。示例范围从蜂窝网络到野生动物监测和环境场景中的自组织和传感器网络。随着物联网(IoT)的兴起,数以百万计的物理和虚拟对象将进行无线通信并改善日常生活。物联网中无线网络的自适应性和可扩展性是最具挑战性的任务之一。生物启发的网络算法是解决这些问题的一种方法。在本文中,我们提出了一个仿真框架的基础上OMNeT++实现蚂蚁路由算法,研究和比较它们的算法水平和方法,以全面的方式运行大型仿真研究。
2014-09-03 cs.NI
A Novel Solution to the Dynamic Routing and Wavelength Assignment Problem in Transparent Optical Networks
提出了一种求解波长连续性约束下光波分复用网络中动态路由和波长分配问题的进化规划算法。我们假设一个理想的物理通道,因此忽略了连接请求的阻塞,由于物理损伤。该问题的制定包括适当的约束,使算法能够平衡的个人之间的负载,从而导致在一个较低的阻塞概率和较低的平均执行时间比现有的生物启发的算法在文献中的DRWA问题。本文研究了三种类型的波长分配技术,例如First fit、Random和Round Robin波长分配技术。该算法无需波长转换器就能保证低阻塞率和小时延,这使得该算法在当前的光交换网络中具有很大的吸引力。
2010-03-17 cs.NI
ACO based routing for MANETs
移动自组织网络(MANET)是一个无线移动节点的集合。它动态地形成临时网络,而不使用任何预先存在的网络基础设施或集中式管理,即具有最少的预先规划。所有节点都具有路由能力,并以多跳方式将数据分组转发到其他节点。由于网络是动态的,因此网络拓扑在部署期间不断经历改变。移动自组网中最大的挑战是找到通信节点之间的路径。的MANET环境和移动节点的性质的考虑创建进一步的复杂性,从而需要开发特殊的路由算法,以满足这些挑战。群体智能,生物启发的技术,已被证明是非常适应在其他问题域,已被应用到移动自组网路由问题,因为它形成了一个很好的适合的问题。在蚂蚁社会中,个体的活动不受任何明确的集中控制形式的约束,而是由一些相对简单的个体之间的局部互动和通信驱动的自组织动态的结果。这种独特的特性使蚂蚁社会成为构建新算法和新多智能体系统的一个有吸引力和鼓舞人心的模型。在本文中,我们已经研究和审查蚁群算法及其变种。最后,相对于彼此执行原始ARA和EARA的性能评估。
2012-05-08 cs.NI
On the Use of Smart Ants for Efficient Routing in Wireless Mesh Networks
无线网状网络(WMN)中的路由问题在过去几年中一直是一个活跃的研究领域。在本文中,我们解决的问题,有效的数据转发在无线网状网络(WMNs)的帮助下,智能蚂蚁作为智能代理的数据包路由。本文的目的是研究使用这种生物启发代理有效地路由数据包在无线网状网。特别是,我们提出了AntMesh,这是一种分布式干扰感知数据转发算法,它允许使用智能蚂蚁以概率方式并发执行路由和数据转发,以便随机解决动态网络路由问题。AntMesh属于一类路由算法,其灵感来自于真正的蚂蚁的行为,这些蚂蚁能够找到它们的巢穴和食物源之间的最短路径。此外,AntMesh具有有效地利用多无线电WMN中通常常见的空间/信道分集的能力,并且能够发现具有较少流间和流内干扰的高吞吐量路径,而传统的无线网络路由协议无法做到这一点。我们在ns-2中实现了我们的智能蚂蚁路由算法,并进行了广泛的评估。我们展示了AntMesh的稳定性,即它如何快速地适应网络上不断变化的动态或负载。我们调整的AntMesh算法的参数,研究其性能的路由负载和端到端的延迟方面的影响,并测试了其性能在各种网络场景下,特别是固定节点的网状网络和移动WMN的情况下。结果表明,AntMesh的优势,使其成为一个有价值的候选人在网状网络中运行。
2012-09-04 cs.NI
Simulation based Study of TCP Variants in Hybrid Network
传输控制协议(TCP)最初是为固定网络设计的,以提供数据传输的可靠性。通过引入新的TCP变体,不同类型的网络也实现了TCP性能的改善。然而,仍然有许多因素影响TCP的性能。移动性是影响无线网络和移动自组织网络中TCP性能的主要因素之一。为了从移动性的角度确定最佳的TCP变体,我们模拟了现实生活中的一些TCP变体。本文从移动性的角度研究了TCP-Tahoe、TCP-Reno、TCP-New Reno、TCPVegas、TCP-SACK和TCP-Westwood等TCP协议的变体的性能,提出了区域路由协议(ZRP)支持的移动自组网环境中的随机路径点移动模型。该场景显示了步行人到车辆的速度,特别适合山区和荒凉地区。在仿真的基础上,分析了数据传输过程中的往返时间公平性、端到端时延、控制开销、断链数等性能。最后通过对参数的分析,找出了最佳的TCP方案。
2014-10-14 cs.NI
An efficient ant based qos aware intelligent temporally ordered routing algorithm for manets
移动自组织网络(MANET)是一种通过无线链路连接的自配置网络。这种类型的网络仅适用于临时通信链路,因为它没有基础设施,也没有集中控制。由于动态拓扑结构和有限的资源,在这种类型的网络中提供QoS感知路由是一项具有挑战性的任务。QoS感知路由的主要目的是找到一条从源到目的地的可行路径,该路径将满足两个或多个端到端QoS约束。因此,设计一个高效的路由算法,将满足所有的服务质量要求,是鲁棒性和自适应的任务被认为是一个极具挑战性的问题。在这项工作中,我们设计了一个新的高效和能源意识的多路径路由算法的ACO框架的基础上,生物蚂蚁的行为的启发。在考虑QoS约束和人工蚂蚁的基础上,设计了一种智能型的时间顺序路由算法(TORA),该算法能够延长网络的生存时间,降低丢包率和平均端到端时延,适合于实时的多媒体应用。
2013-08-13 cs.NE cs.NI
Bio-inspired Integrated Networking and Control for Large-Scale Swarm: A Hierarchical Co-design
Institute of Wireless Communication Technologies, School of Integrated Circuits, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学集成电路学院无线通信技术研究所)
本文提出生物启发式集成网络与控制方案,通过分层结构实现大规模无人机群高效编队管理,减少通信开销并提高避障能力。
2025-11-20 cs.NI
Routing in Wireless Mesh Networks: Two Soft Computing Based Approaches
National Institute of Technology, Kurukshetra(库鲁克舍特拉国立理工学院);IST Klawad, Yamunanagar(亚穆纳纳加尔克拉瓦德理工学院)
由于动态网络条件,路由是WMN中最关键的部分,需要进行优化。为WMN开发的路由策略必须是有效的,使其成为一个可操作的自配置网络。因此,我们需要求助于近似最短路径评估。这奠定了一些软计算方法的要求,以便在可负担的计算时间内获得近最短路径。本文提出了一种基于模糊逻辑的时延、吞吐量和抖动综合代价度量方法。基于这个距离(成本)的两个相邻节点之间,我们评估最短路径更新路由表。我们应用两个最近的软计算方法,即大爆炸大紧缩(BB-BC)和基于生物地理学的优化(BBO)方法来枚举最短或近短路径。BB-BC理论与宇宙的演化有关,而BBO理论则受到岛屿上物种数量动态平衡的启发。这两种算法都具有计算时间短、收敛速度快的特点。仿真结果表明,所提出的路由算法找到最优的最短路径,同时考虑到三个最重要的参数的网络动态。进一步观察到,对于最短路径问题,BB-BC在速度和评估的最小路径与实际最短路径之间的百分比误差方面优于BBO。
2013-07-11 cs.AI cs.NI
Enhanced Backpressure Routing Using Wireless Link Features
针对回压路由的延迟问题,利用链路特征优化偏置缩放,并设计低开销维护方案与停留时间感知度量,显著降低端到端延迟并有效解决最后一包问题。
2023-10-14 cs.NI eess.SP
Network Tomography Based on Additive Metrics
网络结构的推断(例如,路由拓扑)和动态(例如,链路性能)是许多网络设计和管理任务中的重要组成部分。在本文中,我们提出了一个新的,一般的框架,分析和设计路由拓扑结构和链路性能推理算法的思想和工具,从进化生物学的系统发育推理。该框架适用于各种计量技术。基于该框架,我们介绍和发展了几个多项式时间的距离为基础的推理算法,可证明的性能。我们提供了算法正确性的充分条件。我们表明,该算法是一致的(返回正确的拓扑结构和链路性能,随着样本量的增加)和鲁棒性(可以容忍一定程度的测量误差)。此外,我们建立了算法的某些最优性性质(即,它们实现了最优的$l_\infty$ -半径),并通过模型仿真证明了它们的有效性。
2008-08-31 cs.IT cs.NI math.IT
Modeling and Analysis of Time-Varying Graphs
我们生活在一个越来越多地被网络-通信、社会、信息、生物等-所支配的世界中,许多这些网络的一个核心属性是它们是动态的,也就是说,它们随着时间的推移表现出结构上的变化。虽然动态网络的实践已经激增,但我们在对网络动态性的基本数学理解方面落后了。对时变图的现有研究范围从初步的算法研究(例如,Ferreira关于演化图的工作)来分析动态随机图中的特定性质,如洪泛时间。研究动态图的一个流行模型是通过增加时间快照排列的一系列图。在本文中,我们研究了随时间变化的图中的可达性的基本属性,并根据两个度量来表征延迟,即存储或提前延迟和直通延迟。而不是期望值分析,我们集中在两个流行的动态随机图模型的随机间歇路径的路由延迟的精确概率分布的特征。使用这种分析,我们描述了多个时间图模型之间的准确性损失(在概率设置中),从一个保留所有时间排序信息的计算时间图属性的目的,到一个将各种快照折叠成一个图(一个称为粉碎的操作),具有多个中间变量。我们还展示了其他一些传统的图论性质可以扩展到时域。最后,我们提出了算法,用于控制在各种动态随机图的单副本自适应路由方案的数据包的进度。
2010-12-01 cs.DM cs.NI cs.SI