A Deep-Reinforcement Learning Approach for Software-Defined Networking Routing Optimization
Universitat Politècnica de Catalunya（加泰罗尼亚理工大学）；CA Technologies（CA科技公司）
在本文中，我们设计和评估了深度强化学习代理，优化路由。我们的代理自动适应当前的交通状况，并提出量身定制的配置，试图最大限度地减少网络延迟。实验表明，非常有前途的性能。此外，这种方法相对于传统的优化算法提供了重要的操作优势。
2017-09-20 cs.AI cs.NI
Delay-Tolerant Networking for Tsunami Evacuation on the Small Island of Hachijojima: A Study of Epidemic and Prophet Routing
The University of Nottingham（诺丁汉大学）
研究通过评估流行病路由和先知路由在哈切岛 tsunami 撤离场景中的性能，探讨如何利用移动设备建立延迟容忍网络以应对通信基础设施受损的情况。
2025-12-31 cs.NI
Resilient networking in wireless sensor networks
本文主要研究无线传感器网络的安全问题，特别是网络层的安全问题。在文献中已经提出了多种安全路由协议。然而，他们经常使用加密来保护路由功能。单靠密码学是不足以抵御由于节点妥协而引起的多重攻击的。因此，我们需要更多的算法解决方案。在本报告中，我们将重点关注路由协议的行为，以确定哪些属性使它们对攻击更具弹性。我们的目标是找到以下问题的答案。是否有任何现有的协议，最初不是为安全而设计的，但已经包含了一些固有的弹性属性，以抵御网络节点的某些部分受到损害的攻击？如果是，哪些具体行为使这些协议更具弹性？我们在这份报告中提出了一般的无线传感器网络的安全策略，包括现有的攻击和防御措施的概述。在本报告中，我们特别关注网络层，并分析了四种特定路由协议的行为，以确定它们对内部攻击的固有弹性。考虑的协议有：动态源路由（DSR），基于顺从的路由（GBR），贪婪转发（GF）和随机游走路由（RWR）。
2010-03-26 cs.NI
Space Networking Kit: A Novel Simulation Platform for Emerging LEO Mega-constellations
本文提出SNK仿真平台，用于评估低轨巨型星座在全球互联网服务中的路由与网络性能，支持实时可视化和多种指标分析，并通过固定与移动边缘站路由等案例验证其有效性。
2024-01-15 cs.NI
A Review of AI-enabled Routing Protocols for UAV Networks: Trends, Challenges, and Future Outlook
无人机作为一项新兴技术，在不同领域的应用前所未有。这项技术的持续趋势是从大型遥控无人机转向小型自主无人机网络，以共同完成复杂的任务时间和成本效益。一个重要的挑战是开发有效的传感，通信和控制算法，可以适应高度动态的无人机网络与异构的移动性水平的要求。最近，人工智能（AI）在基于学习的网络中的使用已经获得了动力，通过将计算智能集成到无人机网络中，利用认知节点的学习能力来做出更智能的网络决策。这种趋势的一个重要例子是开发学习驱动的路由协议，其中机器学习方法用于建模和预测拓扑演变、信道状态、流量移动性和环境因素，以增强路由。本文回顾了主要为空中网络设计的AI路由协议，包括拓扑预测和基于自适应学习的路由算法，重点是适应高度动态的网络拓扑。为此，我们证明了人工智能在无人机网络通信中的重要性和适应性。我们还强调了人工智能，无人机网络的移动性和网络模型，仿真工具和公共数据集以及与无人机群集的关系等密切相关的主题，这些主题有助于为每个场景选择正确的算法。最后，我们提出了未来的趋势，以及基于人工智能的无人机网络在路由、连接、拓扑控制、安全和隐私、能源效率和频谱共享等不同方面面临的挑战。
2021-11-08 cs.NI
Enabling Novel Interconnection Agreements with Path-Aware Networking Architectures
路径感知网络（PAN）正在成为一个有趣的新范式，有可能显着提高网络的可靠性和效率。然而，PAN的好处只有在采用这种架构在经济上可行的情况下才能实现。本文表明，PAN使新的自治系统之间的互连协议，这允许大大提高经济利润和路径多样性相比，今天的互联网。具体地，通过支持沿着由分组源选择的路径的分组转发，PAN不需要Gao-Rexford条件来确保稳定性。因此，自治系统可以建立新的协议，创建新的路径，在许多情况下可以明显改善延迟和带宽指标。本文还阐述了两种方法来建立帕累托最优的，公平的，从而吸引双方的协议。我们进一步提出了一个讨价还价的机制，使双方有效地自动化协议谈判。
2021-04-06 cs.NI
Routing and Forwarding in nTorrent using ndnSIM
BitTorrent是一种流行的点对点文件共享通信协议。它使用以数据为中心的方法，其中数据是分散的，对等体相互请求文件的片段。这个过程的各个方面类似于命名数据网络（NDN）架构，但完全是在TCP/IP网络之上的应用程序级别实现的。nTorrent是基于NDN的点对点文件共享应用程序。本项目的目标是将应用程序移植到ndnSIM上，并说明路由和转发的效果。
2018-06-22 cs.NI
Semantic-Aware 6G Network Management through Knowledge-Defined Networking
Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；Truva Inc.（特鲁瓦公司）
本文提出基于知识定义网络的语义通信框架，通过语义推理、路由和控制模块提升6G网络的语义传输效率与稳定性，实验显示在语义交付成功率、扭曲度和吞吐量等方面均有显著提升。
2026-03-13 cs.NI
PIS: A Multi-dimensional Routing Protocol for Socially-aware Networking
社会感知网络是一种新兴的模式，间歇连接的网络组成的移动用户的社会关系和特点。在这种情况下，人类是移动设备的主要携带者。因此，可以利用它们的连接，社交功能和行为来提高数据转发协议的性能。在本文中，我们首先探讨了三个社会特征，即物理接近，用户的兴趣和社会关系对用户的日常生活的影响。然后，我们提出了一个多维的路由协议，称为接近感兴趣的社会（PIS）协议，其中三个不同的社会层面被集成到一个统一的距离函数，以选择最佳的中间数据载体。PIS协议利用时隙管理机制来发现用户在一天中不同时间段的运动相似性。我们使用SIGCOM09和INFOCOM06数据集比较PIS与Epidemic、PROPHET和SimBet路由协议的性能。实验结果表明，PIS协议具有最高的数据传输率和较低的通信开销，优于其他基准路由协议。
2020-08-09 cs.NI cs.SI
SAF: Stochastic Adaptive Forwarding in Named Data Networking
在经典的基于IP的网络中，转发决策是由路由预先确定的。这对于避免环路是必要的，从而抑制实现自适应和智能转发平面的机会。因此，由于缺乏固有的多路径传输，内容分发效率降低。相反，在命名数据网络（NDN）中，路由将支持转发，提供足够的潜力来增强转发平面上的内容传播。在本文中，我们设计，实现和评估一种新的基于概率的转发策略，称为随机自适应转发（SAF）的NDN。SAF模仿了一个自我调节的水管系统，通过网络交叉点智能地引导和分配利益，从而规避链路故障和瓶颈。就像真正的管道系统一样，SAF采用过压阀，使拥挤的节点能够自主降低压力。通过隐式反馈机制，确保经由拥塞节点转发的业务的部分减少。通过进行模拟，我们表明，我们的方法优于现有的转发策略在大多数评估的情况下的利益满意度。这是通过广泛利用NDN的多路径和内容查找功能而实现的，而不依赖于路由平面。SAF通过重定向无论如何都可能被丢弃的请求来探索本地环境。这使SAF能够识别到内容源或缓存副本的新路径，从而避免链路故障和资源短缺，而无需依赖路由更新。
2016-03-23 cs.NI
Device-Aware Routing and Scheduling in Multi-Hop Device-to-Device Networks
除了异构设备能力之外，数据和连接需求的急剧增加对未来的无线网络提出了挑战。其中一个有前途的解决方案是设备到设备（D2 D）联网。D2 D网络倡导直接连接两个或更多设备而无需穿过核心网络的想法，有望解决日益增长的数据和连接需求。在本文中，我们认为D2 D网络，其中具有异构能力的设备，包括计算能力，能源限制，并鼓励参与D2 D活动异构。我们开发（i）设备感知路由和调度算法（DARS），考虑到设备的能力，和（ii）多跳D2 D测试床使用基于Android的智能手机和平板电脑，利用Wi-Fi直连和传统的Wi-Fi连接。我们表明，DARS显着提高吞吐量在我们的测试平台相比，国家的最先进的。
2017-08-22 cs.NI
Smart Routing with Precise Link Estimation: DSEE-Based Anypath Routing for Reliable Wireless Networking
Department of Electrical and Computer Engineering（电气与计算机工程系）
本文提出基于DSEE算法的Anypath路由方法，通过实时估计链路交付概率提升无线网络的可靠性与效率。
2024-05-16 cs.AI cs.LG cs.NI
Intelligent Routing as a Service (iRaaS)
本文提出智能路由即服务（iRaaS）架构，作为知识定义网络的应用层认知路由框架，支持路由逻辑定制并可将训练模型的启发式参数纳入度量计算，通过可靠性启发式与SPF、DUAL算法结合验证其可行性。
2024-07-08 cs.NI
OpenSIP: Toward Software-Defined SIP Networking
VoIP正在成为通信行业中PSTN的廉价、高效的替代品。随着广泛增长的采用率，SIP是由IETF标准化的应用层信令协议，用于创建，修改和终止VoIP会话。一般来说，SIP通过使用SIP代理将呼叫请求路由到其目的地。随着SIP使用的增加，传统配置带来了某些缺点，例如无效的路由、代理资源（包括CPU和内存）的未优化管理以及过载情况。本文提出OpenSIP，以升级SIP网络框架与新兴技术，如SDN和NFV。SDN提供了将数据和控制平面与基于软件的集中式控制相结合的管理，从而实现有效的路由和资源管理。此外，NFV通过虚拟化各种网络设备和功能来辅助SDN。然而，当前的SDN元件将检查的字段限制到层2-4报头，而SIP路由信息驻留在层7报头中。OpenSIP的一个好处是，它在深度数据包检测（DPI）引擎的帮助下，对SIP网络实施与高层无关的策略。OpenSIP的优点包括可编程性、降低成本、统一管理、路由以及高效的负载均衡。本研究在一个真实的测试平台上实现了OpenSIP，该平台包括Open vSwitch和Floodlight控制器。实验结果表明，该架构具有较低的开销和令人满意的性能，并且在应用部署过程中可以利用灵活的横向扩展设计。
2017-09-05 cs.NI
LASeR: Lightweight Authentication and Secured Routing for NDN IoT in Smart Cities
最近的文献表明，物联网（IoT）在以信息为中心的网络（ICN）模型中的扩展性要好得多，而不是当前以主机为中心的互联网协议（IP）模型。特别是，命名数据网络（NDN）项目（ICN架构风格之一）提供了物联网应用程序可利用的功能，例如状态转发，网络缓存和内置的数据来源保证。虽然已经提出了基于NDN的物联网框架，但没有一个框架能够充分和全面地解决与安全入门和路由相关的问题。此外，新兴的物联网应用（如智慧城市）需要高可扩展性，因此对NDN路由提出了新的挑战。因此，在这项工作中，我们提出并评估了一个新的，可扩展的框架，轻量级认证和分层路由的NDN物联网（ND- NoT）。我们的ns-3为基础的模拟分析表明，我们的框架是可扩展的和有效的。它支持高达40，000个节点/km 2的部署密度，平均载入收敛时间约为250秒，每个节点的开销小于20 KiB。这证明了它对新兴的大规模物联网应用（如智慧城市）的有效性。
2017-03-24 cs.NI
Smart Routing: Towards Proactive Fault-Handling in Software-Defined Networks
与传统网络系统相比，软件定义网络通过简化网络管理过程和降低网络配置成本提供了许多优势。目前，数据平面中的故障管理仅限于两种机制：主动和被动。这种故障恢复技术在故障发生之后被激活。因此，由于服务中断和不可用，很可能发生分组丢失。这个问题不仅与恢复机制的速度慢有关，还与故障检测过程造成的延迟有关。在本文中，我们定义了一种新的方法来管理的容错在软件定义的网络，其目标是完全消除收敛过程，而不是加快故障检测和恢复。我们提出了一个新的框架，称为智能路由，它的工作原理的基础上的预警信号的故障，以计算替代路径和隔离的风险链路的数据平面设备的路由表。我们通过一组实验来验证我们的框架，这些实验演示了底层模型是如何运行的。
2019-04-01 cs.NI
Multi-resource Energy-efficient Routing in Cloud Data Centers with Networks-as-a-Service
随着软件定义网络和网络功能虚拟化的快速发展，研究人员提出了一种新的云网络模型，称为网络即服务（Network-as-a-Service，NaaS），它支持网内数据包处理和特定应用的网络控制。在本文中，我们重新审视了在数据中心实现网络能效的问题，并确定了NaaS模型下的一些新的优化挑战。特别地，我们将节能路由优化从单资源扩展到多资源环境。我们通过一个详细的模型来描述这个问题，并提供一个正式的问题定义。由于直接解的复杂性较高，我们提出了一种贪婪路由方案来逼近最优解，该方案通过逐步选择流量来耗尽活动节点的剩余容量，并根据节点剩余容量和流量需求的分布来分配路由路径.通过利用数据中心网络的结构规律性，我们还提供了一个快速的拓扑感知的探试法的基础上分层解决一系列的向量装箱实例。我们的模拟结果表明，所提出的路由方案可以实现显着的增益节能和拓扑感知的启发式可以产生良好的结果，同时减少了计算时间在很大程度上。
2016-03-12 cs.NI
Software defined networking flow admission and routing under minimal security constraints
本研究针对SDN场景提出最小安全约束下的流准入与路由方法FARSec，证明其可多项式复杂度求解满足流安全等级要求的路径，通过实验和OpenFlow/ONOS实现验证了有效性与正确性。
2023-07-21 cs.CR cs.NI
Rediscovering Recurring Routing Results
本文提出Fenrir系统，通过主动测量重新发现周期性出现的路由结果，量化路由变化并识别路由模式，应用于任播、多宿主和Web服务选择，验证其泛化性。
2025-10-23 cs.NI
Implementation of Accurate Per-Flow Packet Loss Monitoring in Segment Routing over IPv6 Networks
基于IPv6的分段路由（Segment Routing over IPv6，简称SRv 6）是一种面向IP骨干网和网络中心的网络解决方案，近年来已被多个大规模网络部署所采用。SRv 6的研究、标准化和实施活动正在以惊人的速度进行。特别地，已经提交了与SRv 6网络中的流的性能监控（PM）相关的多个互联网草案。在本文中，我们将讨论所提出的PM方法，同时考虑数据平面和控制平面方面，并侧重于损失监测。然后，我们描述了实现的每流丢包测量（PF-PLM）解决方案的基础上的“交替标记”的方法。我们的实现是基于Linux内核网络，它是开源的。我们描述了一个平台，可以用来验证标准化的建议，从功能的角度来看，从性能的角度来看，实现的解决方案。我们分析了两种不同的设计选择PF-PLM的实现，并评估其对基于软件的（Linux）路由器的最大转发吞吐量的影响。
2020-04-23 cs.NI
Designing Core Layer in Campus Network Using Software-Defined Networking
Universitas Jenderal Soedirman（松迪曼将军大学）
本研究以大学校园网核心层为案例，采用SDN范式，基于RouteFlow平台结合OSPF协议设计核心层，通过两台VM组成的测试环境验证其连通性与最短路径路由功能。
2026-08-27 cs.NI
Green Satellite Networks Using Segment Routing and Software-Defined Networking
本文评估了基于SDN的LEO卫星网络性能，提出一种利用SRv6的绿色流量工程方法，在保持高数据包交付率和低CPU使用率的同时显著提升了网络能效。
2025-04-29 cs.NI cs.SY eess.SP
Social-aware Opportunistic Routing Protocol based on User's Interactions and Interests
如今，路由建议必须处理各种异构设备、间歇性连接以及用户对通信的持续需求，即使是在相当具有挑战性的网络场景中。因此，我们提出了一个社会意识的基于内容的路由协议，SCORP，考虑用户的社会互动和他们的利益，以提高数据传输在城市，密集的场景。通过模拟，使用合成移动性和人类痕迹场景，我们将我们的解决方案与其他两种社会感知解决方案dLife和Bubble Rap以及社会遗忘的Spray and Wait进行了比较，以表明社会意识和内容知识的结合在具有挑战性的网络中传播数据时可以是有益的。
2014-07-31 cs.NI
WIP: Federated Learning for Routing in Swarm Based Distributed Multi-Hop Networks
无人机（UAV）是一项迅速崛起的技术，为公共安全、监控和无线网络等许多领域提供快速且经济高效的解决方案。然而，由于无人机的高度动态网络拓扑，传统的网状网络协议，如移动自组织网络的更好方法（B.A.T.M.A.N.），是不合适的为此，我们研究修改B.A.T.M.A.N.路由协议与机器学习（ML）模型，并提出使用联邦学习（FL）实现这个解决方案。这项工作的目的是帮助路由协议学习预测未来的网络拓扑结构和抢先作出路由决策，以尽量减少网络拥塞。我们还提出了一个FL测试平台上建立的网络仿真器，为未来的测试建议ML辅助B.A.T.M.A.N.路由协议
2023-03-15 cs.NI cs.SY eess.SY
Optimizing Co-flows Scheduling and Routing in Data Centre Networks for Big Data Applications
本文对现有MapReduce洗牌阶段的协同流的调度和路由进行了优化，提出了基于无源光网络（PON）的数据中心网络（DCN）架构。建立了以总能耗最小化和完工时间最小化为目标的时隙混合线性规划模型。DCN架构包括四种最先进的电子交换架构，即Spine-leaf、Fat-tree、BCube和DCell数据中心。所提出的基于PON的DCN架构包括两种设计，其利用光线路终端（OLT）线路卡中的端口用于数据中心间和可能的数据中心内联网，以及用于PON小区内的不同PON组（即，机架）之间的数据中心内联网的无源互连（即，连接到单个OLT端口的多个PON组）。第一种设计是以交换机为中心的设计，使用两个阵列波导光栅路由器（AWGR），第二种设计是以服务器为中心的设计。该研究还考虑了不同的交通模式定义根据分布的地图和减少任务的服务器和数据偏斜。
2020-08-08 cs.NI eess.SP
Backscatter from the Data Plane --- Threats to Stability and Security in Information-Centric Networking
以信息为中心的网络建议吸引了很多注意力，在正在进行的搜索未来的通信模式的互联网。用面向数据的发布/订阅服务取代主机到主机的连接，从概念上简化了内容分发和身份验证，同时消除了当今互联网中常见的终端主机上不必要流量的威胁。然而，当前的内容路由方法严重依赖于数据驱动的协议事件，从而在底层路由基础设施中引入了控制与数据平面的强耦合。本文从理论和实际实验两个方面分析了内容分发系统的稳定性和安全性所面临的威胁。我们推导出状态资源和路由器的性能之间的关系，并演示了如何在实践中滥用这种耦合。我们讨论了当前发展状态下出现的新攻击向量，以及缓解这些攻击向量的可能性和限制。
2012-09-02 cs.CR cs.NI
RATIO: Redundancy-Controlled Stochastic Routing for Reliable Vehicular Multi-Hop Networking
Global College, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学全球学院）；The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））
提出RATIO路由协议，通过构建加权有向无环图并采用基于模数的随机转发规则，实现连续可控的冗余度，在保证高可靠性的同时降低延迟和开销。
2026-06-17 cs.ET cs.NI
MAC-aware Routing Metrics for the Internet of Things
无线介质访问控制（MAC）和路由协议是物联网（IoT）的基本构建块。随着新的物联网网络标准的提出和不同的现有解决方案的修补，评估网络的端到端性能变得具有挑战性。设计为有益的特定解决方案在堆叠时可能会对整体网络性能产生不利影响。本文分析了物联网的MAC和路由协议，重点介绍了IEEE 802.15.4 MAC和IETF RPL标准。结果表明，现有的路由度量不占MAC和路由之间的复杂的相互作用，从而提出了新的度量。这实现了用于在给定特定性能约束的情况下选择路由选择选项和适配MAC参数的协议选择机制。广泛的分析和实验结果表明，MAC协议的行为可能会损害路由协议的性能，反之亦然，除非这两个一起仔细优化所提出的方法。
2013-10-17 cs.NI
The Augmentation-Speed Tradeoff for Consistent Network Updates
新兴的软件定义网络技术支持更具适应性的通信基础设施，允许通过利用工作负载的时间结构对网络需求的变化做出快速反应。然而，自适应地操作网络在算法上是具有挑战性的，因为满足网络的严格可靠性要求依赖于保持基本的一致性和性能属性，例如循环自由度和拥塞最小化，即使在更新过程中。本文利用增强速度权衡来显著加快一致的网络更新。我们表明，允许一个小的和短的（因此实际上是可以容忍的，例如，使用缓冲）链路的超额预订允许我们更快地解决许多网络更新实例，以及降低计算复杂性（即，算法的运行时间）。我们首先正式探讨这种权衡，揭示了调度更新的计算复杂性。然后，我们提出并分析算法，保持逻辑和性能属性在更新过程中。使用一个广泛的模拟研究，我们发现，权衡是更有利的，在实践中比我们的分析界限建议。特别是，我们发现，通过只允许10%的增强，更新时间平均减少了32%以上，在现实世界的网络频谱。
2022-11-07 cs.NI
Dependable Connectivity for Industrial Wireless Communication Networks
University of Oulu（奥卢大学）；Fraunhofer Institute for Integrated Circuits IIS（弗劳恩霍夫集成电路研究所）
本文提出了一种面向6G的工业无线通信网络可靠性框架，通过自适应多接入方案和智能唤醒协议提升网络的可靠性、可用性和安全性。
2026-01-28 cs.ET cs.IT cs.NI
Storage Aware Routing for Generalized Delay Tolerant Networks
本文提出了一种新的存储感知路由（STAR）协议，旨在提供一个通用的网络解决方案，在广泛的有线和无线使用场景。STAR使路由策略能够从连接良好的有线网络无缝适应断开连接的无线网络。STAR使用由短期和长期路由成本以及下游路由器上的存储可用性组成的二维路由度量来做出存储或转发路由决策。临时网络内存储优于沿着比平均速度慢的路径转发，并且当比平均速度快的路由可用时，鼓励机会主义传输。基于ns2的仿真结果表明，STAR实现$40-50\%$更高的吞吐量相比，OLSR在移动车辆和DTN的情况下，$12-20\%$比OLSR在静态网格的情况下。在ORBIT测试平台上对STAR协议进行了实验评估，验证了协议实现的有效性，并在无线网状网络中与OLSR相比，其峰值吞吐量提高了25%。
2021-05-15 cs.NI
How Good is Bargained Routing?
在网络的背景下，研究主要集中在非合作博弈上，在这种博弈中，自私的代理人无法就他们共享基础设施的方式达成具有约束力的协议。已经提出了许多方法来减轻通常低效的操作点。然而，在越来越多的网络场景中，自私的代理能够进行通信并达成协议。因此，性能的退化应考虑在合作博弈的操作点。因此，我们的目标是为合作博弈论在网络中的基本问题的应用奠定基础。我们解释了我们选择的纳什谈判方案（NBS）作为解决方案的概念，并介绍了自私的价格（PoS），它认为在最坏的NBS性能下降。我们专注于基本的负载均衡游戏的并行链路上的路由。首先，我们考虑具有相同性能目标的代理。我们表明，虽然PoA在这里可以很大，通过讨价还价，所有的代理人，和系统，严格提高他们的表现。有趣的是，在两个代理系统中，或者当所有代理都有相同的需求时，我们确定他们达到了社会最优。然后，我们考虑代理不同的性能目标，并证明了PoS和PoA可以是无界的，但我们解释了为什么这两种措施是不合适的。因此，我们引入了异质结价格（PoH），作为PoA的扩展。我们建立了一个上界的PoH，并指出其进一步的讨价还价的动机。最后，我们讨论了网络设计的指导方针，遵循我们的研究结果
2016-01-17 cs.GT cs.NI
A Query-based Routing Table Update Mechanism for Content-Centric Network
由于多媒体、在线购物、物联网（IoT）和5G等网络应用的普及，在以内容为中心的网络（CCN）中，路由器中缓存的内容经常被替换。通常，高速缓存未命中会导致大量传播的数据包无法获得所需的内容，从而恶化网络拥塞并延迟消费者的响应时间。为了解决这个问题，提出了许多缓存策略和路由策略。本文提出了一种基于查询的路由表更新机制，以提高路由表的准确性。通过在兴趣包中添加额外的查询内容，我们的方法实时探索路由器中缓存的内容，并相应地更新路由表。本文使用一个通用的网络模拟器，ndnSIM，比较基本的CCN和我们的方法。实验结果表明，该方法改善了消费者的响应时间和网络拥塞，并与一般的转发策略兼容。
2021-06-21 cs.NI
Integrating Deterministic Networking with 5G
本文提出并演示了完全集成的5G-DetNet，通过路由调度、5G核心应用功能及网络侧翻译器，以低成本硬件和开源软件实现端到端延迟与丢包保证，适用于5G测试平台。
2024-09-20 cs.NI
Framework for Integrating Machine Learning Methods for Path-Aware Source Routing
本文提出集成 Hecate 与源路由工具 PolKA 的框架，基于实时流量统计计算最优路径并动态分配流，在仿真 P4 场景中验证其从理论走向实际自动驾驶网络的可行性。
2025-01-08 cs.NI
Hybrid Secure Routing in Mobile Ad-hoc Networks (MANETSs)
Chadli Bendjedid University（查德利·本杰迪德大学）
本研究提出混合安全路由协议HSRP，通过融合信任策略与密码学方法，提升MANETs路由安全性与效率，降低延迟并提高吞吐量，适用于军事和灾害响应等关键领域。
2026-01-09 cs.AI cs.NI
Towards Real-Time Routing Optimization with Deep Reinforcement Learning: Open Challenges
数字化转型正在推动现有网络技术走向新的视野，实现新的应用（例如，车载网络）。因此，网络社区对新兴网络应用程序的需求明显增加。一个主要的开放式挑战是需要适应控制系统高度动态的网络场景。目前，现有的网络优化技术不能满足实时的有效运行的需求。其中一些基于手工制作的算法，性能和适应性有限，而一些技术使用的优化器通常太耗时。深度强化学习（DRL）的最新进展表明，决策和自动控制问题有了显着的改善。因此，DRL代表了一种有前途的技术，以有效地解决各种相关的网络优化问题，如在线路由。在本文中，我们探讨了使用最先进的DRL技术进行实时的布线优化，并概述了一些相关的开放性挑战，以实现生产就绪的DRL为基础的解决方案。
2021-08-31 cs.NI
A topology-oblivious routing protocol for NDN-VANETs
车载自组织网络具有间歇性连接的特点，导致节点间端到端路径失效。命名数据网络（NDN）是处理此类问题的网络范例，因为信息是基于内容而不是主机的位置转发的。在这项工作中，我们提出了一个增强的路由协议，我们以前的拓扑无关的多跳，多路径，多通道NDN的VANESTANDARD（MMM-VNDN）的路由策略，利用几个路径，以实现更有效的内容检索。改进的MMM-VNDN（iMMM-VNDN）协议通过广播兴趣消息在请求者节点和提供者节点之间创建路径。当提供者用数据消息响应广播兴趣消息时，我们通过使用MAC地址作为每个节点的不同地址来创建节点之间的单播路由。iMMM-VNDN基于来自NDN节点的策略层的MAC地址来提取并因此创建路由。仿真结果表明，我们的路由策略表现优于其他国家的最先进的战略方面的兴趣满意率，同时保持低延迟和抖动的消息。
2018-11-19 cs.NI
QoS and Jamming-Aware Wireless Networking Using Deep Reinforcement Learning
Intelligent Automation Inc.（智能自动化公司）；U.S. Army C5ISR（美国陆军C5ISR）；University of Minnesota（明尼苏达大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
研究了在受到外部窃听和干扰攻击的对抗性无线网络中的服务质量和干扰感知通信问题。为了确保强大的通信对干扰，干扰感知路由协议的开发，使节点能够避免通信孔的干扰攻击。然后，提出了一种基于深度强化学习的分布式协作框架，该框架允许节点评估网络状况，并就是否参与数据通信、保护网络免受干扰和窃听攻击或干扰其他传输做出深度学习驱动的分布式实时决策。其目标是最大限度地提高网络性能，包括吞吐量，能源效率，延迟和安全指标。仿真结果表明，所提出的干扰感知路由方法对干扰是鲁棒的，并且当吞吐量被优先考虑时，所提出的深度强化学习方法可以实现吞吐量的显着（测量为三倍）增加，与具有分配给节点的固定角色的基准策略相比。
2019-10-13 cs.LG cs.NI
SDN-Blockchain Based Security Routing for UAV Communication via Reinforcement Learning
The Key Laboratory of Dynamic Cognitive System of Electromagnetic Spectrum Space, Ministry of Industry and Information Technology, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学）；School of Electronics and Information Engineering, Beihang University（北京航空航天大学）；The State Key Laboratory of CNS/ATM（民航数据通信关键实验室）；School of Information and Control Engineering, China University of Mining and Technology（中国矿业大学）
本文提出了一种结合SDN和区块链的强化学习方法，用于无人机通信中的安全路由，通过束搜索和近端策略优化算法提升路由效率和安全性。
2026-01-19 cs.NI
Stable Routing for achieving Quality of Service in wireless Sensor Networks
由于无线传感器网络中资源的缺乏以及网络拓扑结构的频繁变化，无线传感器网络的组网是一项具有挑战性的任务。虽然人们已经对Internet等网络中的QoS支持做了大量的研究，但是这些研究并不适合无线传感器网络，对无线传感器网络的QoS支持仍然是一个悬而未决的问题。在本文中，已经提出了一种新的方案，以实现QoS的数据包传输，多个连接，更好的电源管理和稳定的路由故障的情况下。它提供了对分布式处理的快速适应、动态链接、低处理开销和始终无循环。该方案已被纳入使用QDPRA协议和广泛的仿真性能进行了研究，它清楚地表明，该方案在不同的网络场景下表现非常好。
2013-01-17 cs.NI
Analysing the Effects of Routing Centralization on BGP Convergence Time
软件定义网络（SDN）已经改进了诸如数据中心或WAN之类的网络中的路由功能。最近，一些研究也提出将SDN原理应用于互联网的域间路由。这可以提供新的路由机会并提高BGP的性能，BGP可能需要几分钟才能收敛到路由变化。以前的工作已经证明，集中化可以有利于BGP的功能，并改善其缓慢的收敛，导致严重的数据包丢失和性能下降。然而，由于（a）以前的工作主要集中在系统设计方面，以及（b）缺乏实际部署，因此还没有清楚地了解域间SDN可以在多大程度上提高性能。为此，在这项工作中，我们第一次努力分析研究路由集中化对域间路由性能的影响，特别是BGP的收敛时间。具体来说，我们提出了一个马尔可夫模型域间网络，其中一个子集的节点（域）协调集中其域间路由。然后，我们得出的分析结果，量化BGP收敛时间在各种网络设置（如，SDN渗透，拓扑结构，BGP配置等）。我们的分析和结果促进了域间SDN网络的性能评估，这已经被研究（到现在为止），只有通过模拟/仿真，已知遭受高的时间/资源要求和有限的可扩展性。
2016-05-28 cs.NI
Rules in Play: On the Complexity of Routing Tables and Firewalls
网络基础结构的一个基本组成部分是策略，用于路由表和防火墙。因此，对政策进行了广泛的研究。然而，这种策略的理论表明，策略的决策树的大小非常大（O（（2n）d），其中策略有n条规则并检查d个数据包的特征）。如果确实是这种情况，那么现有的检测异常、冲突和冗余的算法对于实际策略来说将是不容易处理的（比如，n = 1000和d = 10）。在本文中，我们澄清了这个明显的悖论。使用“游戏规则”的概念，我们计算了决策树大小的实际上限，并演示了其他三个因素--窄字段、单例和全匹配如何使问题在实践中易于处理。我们还展示了如何使用这个概念来解决一个开放的问题：修剪策略的规则的最小可能数量，而不改变其含义。
2015-10-27 cs.NI
Interest Flooding Attacks in Named Data Networking: Survey of Existing Solutions, Open Issues, Requirements and Future Directions (Extended version)
命名数据网络（NDN）是以信息为中心的网络愿景的重要实现。NDN架构采用基于名称的路由和位置无关的数据检索。在其他重要功能中，NDN集成了安全机制，并专注于保护内容而不是通信渠道。随着新架构的出现，新的威胁也随之而来，NDN也不例外。NDN是新的网络攻击的潜在目标，如兴趣泛滥攻击（IFA）。攻击者利用IFA在NDN中发起（D）DoS攻击。在文献中已经提出了许多IFA检测和缓解解决方案。然而，迄今为止还没有对这些解决方案进行全面的审查研究。因此，在本文中，我们提出了一个调查的各种IFA与所有相关的建议的解决方案作为反措施对IFA的详细比较研究。我们还审查了一个完整的和有效的IFA解决方案的要求，并通过一系列的攻击场景，找出IFA检测和缓解机制所遇到的各种问题。最后，在本次调查中，我们提供了一个开放的问题和未来的研究方向，关于IFA的分析。本手稿由发表在ACM Computing Surveys上的论文的扩展版本组成：https://dl.acm.org/doi/10.1145/3539730。
2022-06-11 cs.NI
Geometry helps in routing scalability
本研究提出利用几何框架解决时变网络路由问题，通过半代数曲线追踪顶点，为低轨卫星运动建立多项式上界，实验显示比图方法减少一个数量级的重计算，并发现真实数据中的度量扳手性质。
2024-12-17 cs.CG cs.DS cs.NI
Robust Safety for Autonomous Vehicles through Reconfigurable Networking
National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
本文通过软件定义网络技术提升自动驾驶车辆的网络鲁棒性，在非故障条件下无额外开销，故障时能及时传递信息，验证了其优越性。
2018-04-12 cs.NI cs.PF cs.SY
A New Intelligent Cross-Domain Routing Method in SDN Based on a Proposed Multiagent Reinforcement Learning Algorithm
针对软件定义网络（SDN）中多控制器域间路由的消息传输和消息同步存在自适应时间长、收敛速度慢的问题，以及传统域间路由方法配置繁琐、网络状态信息获取不灵活等缺点。这些缺点使得网络的全局状态信息难以获得，不能实时的做出最优路由决策，影响网络性能。提出了一种基于多智能体深度强化学习的SDN跨域智能路由方法。首先，将网络划分为多个子域，由多个本地控制器管理，通过设计的SDN多线程网络测量机制灵活获取每个子域的状态信息。然后，设计了协同通信模块，实现根控制器和本地控制器之间的消息传输和消息同步，并利用socket技术保证多个控制器之间消息传输的可靠性和稳定性，实现全局网络状态信息的实时获取。最后，在根控制器和本地控制器中的代理自适应生成最优域内和域间路由路径后，设计了网络流量状态的预测机制，提高了跨域智能路由方法的感知能力，使全局网络中最优路由路径的生成实时的化。实验结果表明，与Dijkstra和OSPF路由方法相比，本文提出的跨域智能路由方法能够显著提高网络吞吐量，降低网络延迟和丢包率。
2023-03-14 cs.NI
Renewable Energy-Aware Information-Centric Networking
信息和通信技术行业如今已成为能源的主要消费者之一，最近的报告也表明，该行业是全球碳排放的主要贡献者。虽然已经提出了可再生能源感知数据中心，但这些解决方案具有一定的局限性。主要的限制是由于数据中心的设计，它专注于位于选定位置的大型设施。本文解决了这个问题，通过利用网络缓存与每个路由器具有存储和可再生能源（风能和太阳能）供电。除了将内容放置在更接近最终用户的位置外，利用网络内缓存还可能增加在不同地理位置捕获可再生能源的可能性。我们提出的解决方案是双层的：在第一层上，分布式的基于梯度的路由协议用于发现沿着由最高可再生能源供电的路由器的路径，并且在第二层上，缓存机制将从数据中心提取内容并将它们放置在由我们的路由协议发现的路径的路由器上。通过我们在利用真实气象数据的测试平台上进行的实验，我们提出的解决方案已经证明了可再生能源消耗量的增加，同时减少了数据中心的工作量。
2014-12-19 cs.DC cs.NI cs.PF
Link Quality and MAC-Overhead aware Predictive Preemptive Routing Protocol for Mobile Ad hoc Network
在Ad Hoc网络中，由于接收功率不足、移动性、拥塞和节点故障等原因，可能会出现路由失败。在文献中已经提出了许多方法来解决这个问题，其中一个节点预先预测的路由故障，发生较少的接收功率。然而，这种方法遇到了一些困难，特别是在没有移动性的情况下，路由故障可能会出现。在本文中，我们提出了一个改进的AODV协议称为LO-PPAODV（链路质量和MAC开销感知预测抢占AODV）。该协议基于新的度量标准，在每个节点和一跳邻居之间结合了更多的路由度量标准（链路质量、MAC开销）。此外，我们提出了一个跨层的网络机制，以区分这两种情况下，由于拥塞或移动性的失败，从而避免不必要的路由修复过程。LO-PPAODV使用NS-2实现。仿真结果表明，我们的方法提高了网络的整体性能。它降低了平均端到端时延、路由开销、MAC错误和路由错误，提高了网络的分组投递率。
2013-12-26 cs.NI
Beam Aware Stochastic Multihop Routing for Flying Ad-hoc Networks
路由是飞行自组织网络设计中的一个重要组成部分。现有技术的路由解决方案利用无人机（UAV）的位置和它们的移动性信息来确定它们之间的链路的存在，但是该信息通常是不可靠的，因为FAN的拓扑可以快速且不可预测地改变。为了提高跟踪性能，不完善的测量和跟踪算法引入的不确定性，需要考虑在路由。另一个需要考虑的重要因素是波束成形，它可以减少干扰，但需要准确的信道和位置信息才能工作。在这项工作中，我们提出了波束感知随机多跳路由FANET（BA-SMURF），一个软件定义网络（SDN）的路由方案，考虑到定位的不确定性和波束成形设计，以找到最可靠的路由FANET。我们的仿真结果表明，联合考虑的波束成形和路由可以提供5%的吞吐量提高相对于最先进的。
2022-05-24 cs.NI eess.SP
Software-defined subcarrier wave quantum networking operated by OpenFlow protocol
未来在多用户网络环境中实现安全量子通信技术需要自动监控光链路条件和量子系统参数，并根据协议限制实时调整它们。我们演示了如何软件定义网络（SDN）的范例可以用来解决这个问题的例子的子载波量子通信系统，这是有前途的网络应用。提出了一种基于SDN OpenFlow协议的动态量子网络路由和通信安全的新方法。不同数据加密方法（量子或经典）之间的SDN操作动态切换将能够组织虚拟编码通道，并能够设置安全/带宽所需的服务质量级别。这些发展将从网络的角度进一步提高量子技术的可行性，并有助于将其推向工业规模。
2017-09-26 cs.NI quant-ph
Managing Recurrent Virtual Network Updates in Multi-Tenant Datacenters: A System Perspective
随着软件定义网络的出现，通过可编程接口的网络配置变得实用，导致多租户网络中心中的网络路由更新的各种按需机会，其中租户对网络路由具有不同的要求，诸如短延迟、低路径膨胀、大带宽、高可靠性等www.overleaf.com/project/5beb742041ab9c0e3caec84f。发现期望的路由具有至少两个缺点：（i）它们在处理一致和频繁的路由更新时遇到可扩展性问题，以及（i i）它们限制了满足各种路由要求的灵活性和能力。针对这些问题，提出了一种新的搜索与优化解耦设计方法，该方法不仅通过重用搜索结果节省了大量的拓扑搜索开销，而且通过基于所有可能路由的全局视图进行决策，避免了贪婪路由搜索算法中可能出现的次优问题.我们实现了我们提出的系统，OpReduce的原型，并进行了广泛的评估，以验证其设计目标。
2020-06-18 cs.CR cs.NI
Universal Connection Schedules for Reconfigurable Networking
Cornell University（康奈尔大学）；Northeastern University（东北大学）
针对可重构网络中现有帕累托最优调度无法适配混合延迟请求的问题，提出首个无感知路由通用调度，基于循环置换和傅里叶分析构造随机/确定化方案，实现对所有跳数的接近最优性。
2025-11-11 cs.DS cs.NI
Socially-Aware Networking: A Survey
手持设备的广泛普及使移动运营商能够随时随地连接。同时，移动设备的移动模式强烈地依赖于用户的移动，这与他们的社会关系和行为密切相关。因此，今天的移动网络正变得越来越以人为中心。这导致了一个新领域的出现，我们称之为社会感知网络（SAN）。SAN的主要特征之一是社会意识成为网络解决方案设计中不可或缺的信息。这种新兴的范例适用于用户具有社交关系和交互的各种类型的网络（例如，机会网络、移动社交网络、延迟容忍网络、自组织网络等）。通过利用节点的社会属性，SAN可以为创新应用和服务提供更好的网络支持。此外，它还促进了人类社会和网络物理系统的融合。在本文中，第一次，尽我们所知，我们提出了一个调查这一新兴领域。介绍了SAN的基本概念。我们打算在这方面推广广泛使用的社会属性。从路由转发、激励机制和数据分发三个方面对SAN的研究现状进行了综述。讨论了移动社会感知和学习、隐私、节点自私性和可扩展性等方面的一些重要问题。
2013-12-23 cs.NI cs.SI physics.soc-ph
