Connectivity and Collision Constrained Opportunistic Routing for Emergency Communication using UAV
紧急通信对于任何灾难发生后的救援和搜索行动都至关重要。在这种情况下，无人机（UAV）网络可以用于在大面积上补充受损的蜂窝网络。然而，在这样的UAV网络中，由于高UAV移动性、UAV之间的间歇链路质量、动态三维（3D）UAV拓扑和资源约束，路由是一个挑战。虽然已经提出了几种无人机路由方法，但到目前为止，还没有一种方法以综合的方式解决无人机间的覆盖、碰撞和路由问题。在本文中，我们考虑的情况下，无人机网络，在不同的高度从地面操作，与无人机之间的覆盖和碰撞的限制，通过多跳无人机路径将数据发送到地面基站，得到了覆盖概率（Pcov）和碰撞概率（Pcoll）的解析表达式，并给出了最小（Rmin）和最大（Rmax）无人机之间的距离是根据经验计算的。然后，我们提出了一种新的多跳启发式3D路由（MO3DR）算法与无人机之间的覆盖和碰撞的限制，使在每一跳的数据包的预期进展最大化。从封闭形式的数学模型得到的数值结果进行了验证，通过广泛的仿真和他们的权衡与网络参数的变化，如路径损耗分量，轨迹发散等。最后，我们得到了经验的最优性条件的无人机之间的距离给定的应用要求。
2021-03-30 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
Speed-Aware Routing for UAV Ad-Hoc Networks
在本文中，我们研究移动自组网（MANET）组成的无人机（UAV）。由于节点的高移动性，这些网络是非常动态的，现有的路由协议部分未能提供一个可靠的通信。我们提出预测OLSR的优化链路状态路由（OLSR）协议的扩展：它使高效的路由在非常动态的条件。其核心思想是利用GPS信息来辅助路由协议。预测OLSR考虑节点之间的相对速度，对预期传输计数（ETX）度量进行加权。我们提供的MAC层仿真器，集成了飞行模拟器再现现实的飞行条件下获得的数值结果。这些数值结果表明，预测OLSR显着优于OLSR和BABEL，提供了一个可靠的通信，即使在非常动态的条件。
2013-07-24 cs.NI
Joint Traffic-Aware UAV Placement and Predictive Routing for Aerial Networks
由充当Wi-Fi接入点或蜂窝基站的无人机（UAV）组成的空中网络正在成为一种有趣的解决方案，用于在没有可用的网络基础设施时向用户提供按需无线连接，或者增强网络容量。本文提出了一种用于空中网络的流量感知拓扑控制解决方案，该解决方案将无人机的放置与预测性和集中式路由协议相结合。无人机布局和路由解决方案相结合所产生的协同效应允许空中网络根据用户的交通需求无缝更新其拓扑，同时最大限度地减少无人机移动造成的干扰。结果，提高了提供给用户的服务质量（QoS）。本文通过模拟和实验测试平台分别描述和评估了所提出的解决方案的组成部分。结果表明，所有的组件相比，相应的基线解决方案，提高了提供给用户的QoS。
2020-04-15 cs.NI
On Greedy Routing in Dynamic UAV Networks
无人驾驶飞行器（UAV），通常被称为无人机，对于各种应用来说正变得越来越流行。自由飞行的无人机创造了高度动态的环境，传统的路由算法依赖于固定的网络联系图，无法有效地执行。此外，通过使用hello消息（如AODV算法中所使用的）探索最佳路径来建立链路对于快速变化的网络拓扑来说是非常低效和昂贵的。在本文中，我们提出了一个基于距离的贪婪路由算法的无人机网络完全基于无人机的本地观测其周围的子网。因此，既不需要中央决策器，也不需要耗时的路由设置和维护机制。为了评估所提出的方法，我们推导出一个数据包遍历的预期跳数的分析界。此外，我们还可以找到每个数据包所经过的预期端到端距离以及成功交付的概率。仿真结果验证了解析表达式的准确性，并显示出相当大的改善集中式最短路径路由算法相比。
2018-06-04 cs.NI
LAURA: LLM-Assisted UAV Routing for AoI Minimization
本文提出LAURA算法，利用大语言模型作为进化框架中的智能交叉算子，优化无人机飞行路由以最小化信息年龄，仿真验证其在多节点场景下优于基准方法。
2025-07-09 cs.IT cs.NI math.IT
Pipe Routing with Topology Control for UAV Networks
Computational Science Research Center, San Diego State University（圣地亚哥州立大学计算科学研究中心）；University of California, Irvine（加州大学欧文分校）；Electrical & Computer Engineering Department, San Diego State University（圣地亚哥州立大学电气与计算机工程系）；School of Information & Computer Science, University of California, Irvine（加州大学欧文分校信息与计算机科学学院）
针对高动态无人机网络路由易中断、开销大的问题，提出具备移动性、拥塞与能量感知的混合反应式管道路由，并结合拓扑控制维护管道区域连接，以提升路由稳定性、吞吐量且尽量不影响覆盖。
2024-05-07 cs.MA cs.NI cs.RO
Traffic-Adaptive Per-Hop Multipath Routing in Multi-Hop UAV Networks
Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）；China Mobile Zijin (Jiangsu) Innovation Research Institute（中国移动紫金（江苏）创新研究院）；Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；China Telecom Beijing Research Institute（中国电信北京研究院）；Chongqing University（重庆大学）
针对多跳无人机网络的链路波动与拓扑变化问题，提出MAPPO-DM算法实现逐跳多路径流量自适应路由，可提升分组按时交付率并降低丢失率，性能优于基线方法。
2026-08-27 cs.NI
A Hybrid Reactive Routing Protocol for Decentralized UAV Networks
提出一种用于分散式无人机网络的混合反应式路由协议，按需搜索并主动切换备用路由，在低开销下提升吞吐量并减少中断。
2025-01-23 cs.NI
OPAR: Optimized Predictive and Adaptive Routing for Cooperative UAV Networks
无人机协同组网在军事和民用领域的应用越来越广泛。然而，由于无人机网络的三维高度动态性和网络中节点分布的不均匀性，以寻找最短路径为目标的典型ad-hoc路由协议会导致网络性能的显著下降。本文提出了OPAR，一个优化的预测和自适应路由协议，面对这一挑战性的问题。我们建模的路由问题与线性规划（LP），其中的目标是最大限度地提高网络的性能，同时考虑路径的生命周期和路径长度。该模型依赖于精确的链路寿命预测机制。我们支持LP问题的轻量级算法，以找到最佳的解决方案，计算复杂度为$O(|E|^2)$，其中$|E|$是网络链路的数量。我们评估OPAR的性能，并将其与著名的路由算法AODV，DSDV和OLSR进行比较，以涵盖广泛的主动和被动协议以及距离矢量和链路状态技术。我们进行了广泛的模拟不同的网络密度和流动性模式，使用ns-3模拟器。实验结果表明，OPAR能有效地防止大量的路由流量，使成功投递率提高了$30\%$以上，平均吞吐量提高了$25\%$，流完成时间平均降低了$35\%$ .
2021-01-17 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
Joint Mobility-Aware UAV Placement and Routing in Multi-Hop UAV Relaying Systems
无人机（UAV）已被广泛用于在农村和欠发达地区提供无线连接，增强网络容量，并为用户需求的峰值或意外激增提供支持，主要是由于其快速部署，成本效益和由视距（LoS）主导的无线信道产生的卓越通信性能。为了利用无人机作为移动网络中的基站或中继站的优势，一个主要的挑战是根据地面网络节点的移动性和流量模式来确定最佳的无人机放置和重新定位策略。此外，考虑到无人机形成多跳空中网络，容量和连通性约束对端到端网络性能具有显著影响。为此，我们制定的联合无人机布局和路由问题作为一个混合线性规划（MILP），并提出了一个近似，导致一个LP舍入算法，并实现了时间复杂度和最优性之间的平衡。
2020-09-30 cs.NI cs.SY eess.SY
LB-OPAR: Load Balanced Optimized Predictive and Adaptive Routing for Cooperative UAV Networks
协作式自组织无人机网络已成为建立通信基础设施不可行的情况下的主要解决方案集。灾难后的搜索和救援以及情报、监视和侦察（ISR）是UAV节点需要将其收集的数据协作发送到中央决策器单元的两个示例。最近提出的基于SDN的解决方案在管理此类网络的不同方面表现出令人难以置信的性能。唉，高度动态的无人机网络的路由问题还没有得到充分解决。需要与SDN设计和这种网络的高度动态性质兼容的最佳、可靠和自适应路由算法来提高网络性能。提出了一种基于SDN的负载均衡优化预测自适应路由（LB-OPAR）的无人机协同网络路由解决方案。LB-OPAR是我们最近发布的路由算法（OPAR）的扩展，平衡网络负载，优化网络性能的吞吐量，成功率和流完成时间（FCT）。我们分析建模的路由问题在高度动态的无人机网络，并提出了一个轻量级的算法解决方案，以找到最佳的解决方案与$O(|E|^2)$的时间复杂度，其中$|E|$是网络的链接总数。我们详尽地评估所提出的算法的性能，使用ns-3网络模拟器。实验结果表明，LB-OPAR在FCT上优于$20\%$，在平均流成功率上优于$30\%$，在吞吐量上优于$400\%$。
2022-05-14 cs.MA cs.NI cs.PF
On-Demand Routing for Urban VANETs using Cooperating UAVs
车辆自组织网络（VANGALOUS）的特点是频繁的路由路径故障，由于车辆的方向突然变化引起的高移动性。在建立两个不同车辆之间的路由路径时，应考虑到这一挑战。稳定性和连通性是确保稳健可靠的数据传输的必要条件。这项工作背后的想法是利用一种新的反应式路由技术，以提供监管和良好连接的路由路径。无人驾驶飞行器（UAV）或所谓的无人机既可以参与发现过程，也可以成为这些发现路径中的正式成员，以避免当网络稀疏连接时地面上可能的断开。基于NS-2仿真器对该技术进行了不同的测试，并将测试结果与相关的VAN专用按需路由协议进行了比较。有趣的结果是区分显示减少的端到端延迟和高交付率，这证明了车辆和无人机之间的这种异构通信是能够扩展网络连接。
2019-08-16 cs.IT cs.NI cs.SI
UAV Networks Surveillance Implementing an Effective Load-Aware Multipath Routing Protocol (ELAMRP)
Datalink Research and Technology Lab（Datalink研究与技术实验室）；Benazir Bhutto Shaheed University Lyari（贝娜齐尔·布托沙希德利亚里大学）
本研究提出一种负载感知多路径路由协议（ELAMRP），利用多通道负载感知技术优化无人机监控网络的数据传输，以提高系统效率和可靠性，适用于安全、应急响应和环境监测等场景。
2024-06-25 cs.AI cs.NI
Study of Cluster-Based Routing Based on Machine Learning for UAV Networks in 6G
本文针对6G无人机网络提出了一种基于XGBoost移动性预测与复合优化的机器学习驱动动态分簇与簇头选择框架，显著提升了分散式场景下的网络延迟、抖动和吞吐量等性能。
2025-10-31 cs.NI
Energy Efficient UAV-Assisted Emergency Communication with Reliable Connectivity and Collision Avoidance
本文提出一种基于改进Q学习的多跳路由协议IQMR，用于无人机应急通信，在无需预定义路径下确保连接与碰撞避免，显著提升能效和吞吐量。
2023-08-31 cs.NI
Distributed Self-allocated Time Slot Reuse: Multi-hop Communication in Rigid UAV Formations
针对刚性无人机编队安全信息可靠及时传输的需求，本文提出D-STR分布式自分配时隙复用协议，支持多拓扑下的多跳通信，保障编队无碰撞部署，提升其行业应用的安全性与实用性。
2025-11-17 cs.NI
A Routing Metric for Inter-flow Interference-aware Flying Multi-hop Networks
对随时随地宽带通信的需求不断增长，为无人机（UAV）在没有网络基础设施的地区提供互联网接入和增强现有网络的性能铺平了道路。然而，在这样的场景中使用飞行多跳网络（FMNs）带来了关于网络路由的重大挑战，以便永久地提供用户期望的服务质量。该问题在拥挤事件中加剧，其中FMN可能由许多UAV形成以解决业务需求，从而导致FMN内的流间干扰。通常，估计流间干扰并不简单，并且需要交换探测分组，从而增加了网络开销。本文的主要贡献是一个流间干扰感知路由度量，命名为I2R，设计用于集中式路由的拓扑结构可控的FMNs。I2R不需要任何控制数据包，并且能够配置具有最小欧几里德距离的路径，该最小欧几里德距离由具有载波侦听范围内最少数量的邻居的UAV形成，从而最小化FMN中的流间干扰。仿真结果表明，I2R优越的性能，在吞吐量和端到端延迟方面的显着增益，与最先进的路由指标相比。
2019-12-17 cs.NI
B.A.T.Mobile: Leveraging Mobility Control Knowledge for Efficient Routing in Mobile Robotic Networks
TU Dortmund University（多特蒙德工业大学）
由于信道和网络拓扑结构的动态变化，有效的路由是无人机无线网络的关键挑战之一。各种众所周知的移动自组织路由协议，如AODV、OLSR和B.A.T.M.A.N.已经提出允许主动和被动路由决定。在本文中，我们提出了一种新的方法，利用应用层的知识来自移动性控制算法指导无人机的行为，以完成一个专门的任务。因此，UAV的未来轨迹的预测可以与路由协议集成，以避免意外的路由中断和分组丢失。B.A.T.M.A.N.移动性预测组件（称为B.A.T.Mobile）的路由协议已经显示出对于实现该概念非常有效。深入的仿真研究的结果表明，该协议达到了一个明显的更高的可用性相比，建立的方法，即使在具有挑战性的信道条件下，表现出强大的行为。
2018-02-21 cs.NI cs.RO
Trusted Routing for Blockchain-Enabled Low-Altitude Intelligent Networks
针对低空智能网络的路由安全与稳定性挑战，提出基于区块链的零信任架构管理UAV，并设计基于多智能体双深度Q网络的自适应路由算法，使总端到端延迟平均降低22.38%。
2025-06-28 cs.NI
One- and Multi-Pass Long-Hop Routing for Wireless Network
在我们的论文中，我们提供了一个概率长跳路由算法的数学分析，它使用的随机化因素的估计距离的一个站从前一跳源的消息。
2016-07-04 cs.NI
Joint Routing and Model Pruning for Decentralized Federated Learning in Bandwidth-Constrained Multi-Hop Wireless Networks
School of Information and Communication Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications（信息与通信工程学院，北京邮电大学）
本文提出联合路由与剪枝框架，通过优化路由路径和剪枝率，在通信资源受限下提升去中心化联邦学习的收敛性能。
2026-03-16 cs.LG cs.NI
Interference Avoidance Position Planning in Dual-hop and Multi-hop UAV Relay Networks
我们考虑无人机（UAV）辅助无线通信采用无人机作为中继节点，以增加一对发射机和接收机之间的吞吐量。我们专注于开发有效的方法来定位无人机在天空中的干扰的存在下，在环境中，它的存在使得问题的非平凡和我们的方法不同于现有技术。我们研究的最优位置规划，其目的是最大化（平均）信号干扰比（SIR）的系统，在存在：i）一个主要干扰源，ii）随机干扰。对于每个场景，我们首先考虑利用一个无人机在双跳中继模式，并确定其最佳位置。之后，多个无人机在多跳中继模式被认为是，我们研究两个新的问题，确定所需的无人机的最佳数量和开发一个最佳的完全分布式位置对准方法。随后，我们提出了一种具有成本效益的方法，同时最大限度地减少无人机的数量，并确定其最佳位置，以保证一定的（平均）SIR的系统。或者，对于给定数量的无人机，我们开发了一个完全分布式的布局算法及其性能保证。数值模拟提供了我们所提出的方法来评估性能。
2020-05-08 cs.NI cs.SY eess.SY
Dynamic Routing for Flying Ad Hoc Networks
本文报道了小型飞行机器人携带的自组织无线网络的实验结果。由小型无人机（UAV）组成的飞行自组织网络（FANESTO）具有灵活、廉价和快速部署的特点。这使得它们成为许多民用和军事应用的非常有吸引力的技术。由于节点的高移动性，维持UAV之间的通信链路是一项具有挑战性的任务。这些网络的拓扑结构比典型的移动自组织网络（MANDO）和典型的车辆自组织网络（VANNDO）更具动态性。因此，现有的路由协议设计的移动自组网部分失败，在跟踪网络拓扑结构的变化。在这项工作中，我们比较了两种不同的路由算法的ad hoc网络：优化的链路状态路由（OLSR），和预测OLSR（P-OLSR）。后者是我们为FANESTO设计的OLSR扩展;它利用了船上可用的GPS信息。据我们所知，P-OLSR是目前唯一一种具有可用Linux实现的FANET特定路由技术。我们目前的结果得到的媒体访问控制（MAC）层仿真和现实世界的实验。在实验中，我们使用了一个由两个自主固定翼无人机和地面上的一个节点组成的测试平台。我们的实验评估的链路性能和通信范围，以及路由性能。我们的仿真和实验结果表明，P-OLSR显着优于OLSR在路由频繁的网络拓扑结构的变化。
2015-03-18 cs.NI
Resource-Efficient Seamless Transitions For High-Performance Multi-hop UAV Multicasting
本文提出ETF算法，通过低复杂度评估与最少无缝直线轨迹重构，在无人机多跳组播中实现快速、资源高效的无缝过渡并提升组播性能。
2025-07-06 cs.NI
Resilient Mobile Multi-Target Surveillance Using Multi-Hop Autonomous UAV Networks for Extended Lifetime
针对无人机传感器与通信范围有限导致的移动目标监视难题，提出含中继无人机的多跳自主无人机网络方案，通过多种启发式及混合切换算法优化，实现接近理论上限的网络生命周期与弹性监视。
2023-11-06 cs.MA cs.NI math.OC
Multi-hop Differential Topology based Algorithms for Resilient Network of UAV Swarm
针对无人机蜂群网络因损毁导致的通信分裂问题，提出基于多跳微分子图的两种恢复算法，分别适用于低智能和高智能蜂群，显著加快恢复并提升覆盖与拓扑均匀性。
2025-03-25 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
A Hop-by-Hop Congestion-Aware Routing Protocol for Heterogeneous Mobile Ad-hoc Networks
在异构移动自组织网络中，资源有限的情况下会发生拥塞。由于共享的无线信道和动态的拓扑结构，分组传输遭受干扰和衰落。在异构ad hoc网络中，通过给定路由的吞吐量取决于其所有链路的最小数据率。在具有各种数据率的链路的路由中，如果高数据率节点将更多业务转发到低数据率节点，则存在拥塞的机会，这导致在这样的路由中的长排队延迟。传统的路由选择中采用跳数作为路由度量，不能很好地适应移动节点。移动自组网的拥塞感知路由度量应该包括链路的传输能力、可靠性和拥塞。在本文中，我们提出了一个逐跳拥塞感知路由协议，采用一个组合的权重值作为路由度量，基于数据率，排队延迟，链路质量和MAC开销。在发现的路由中，具有最小成本指数的路由被选择，这是基于网络中所有节点的节点权重。仿真结果表明，我们提出的路由协议获得了较高的吞吐量和分组投递率，通过减少丢包和延迟。
2009-07-30 cs.NI
Routing in Outer Space: Improved Security and Energy-Efficiency in Multi-Hop Wireless Networks
在本文中，我们考虑在多跳无线网络的安全相关和能源效率的问题。我们开始我们的工作从观察，在文献中已知的，最短路径路由创建多跳无线网络中的拥塞区域。这些领域至关重要-它们产生安全和能源效率问题。我们攻击这些问题，并设置在外层空间路由，一个新的路由机制，将任何最短路径路由协议（或近似版本）转换为一个新的协议，在统一的流量的情况下，保证网络的每个节点负责中继相同数量的消息，在预期。我们可以证明，在外层空间使用路由的网络没有拥塞区域，没有相关的安全相关问题，不鼓励自私的定位，并且，尽管在全球使用更多的能源，使用原始路由协议的相同网络的寿命更长。
2007-11-06 cs.NI
LMEEC: Layered Multi-Hop Energy Efficient Cluster-based Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
在本文中，我们提出了LMEEC，一个基于簇的无线传感器网络路由协议，具有低能耗。我们的协议是基于一个战略，旨在提供一个更合理的利用选定的节点（簇头）的能源。仿真结果表明，LMEEC在降低能量消耗，并在延长网络的生命周期，与LEACH相比的有效性。
2012-01-17 cs.NI
Close-enough general routing problem for multiple unmanned aerial vehicles in monitoring missions
Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学）；Polytechnique Montreal（蒙特利尔高等商学院）；Central South University（中南大学）
本文提出了一种近似通用多无人机路由算法，通过两阶段迭代方法结合VND和SOCP，优化无人机监控任务的路线和圆盘邻域，提升效率和性能。
2026-01-21 cs.NI cs.SY eess.SY
Blockchain-Enabled Routing for Zero-Trust Low-Altitude Intelligent Networks
College of Electronic and Information Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学电子与信息学院）；College of Civil Aviation, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学民航学院）；College of Artificial Intelligence, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics（南京航空航天大学人工智能学院）；College of Computing and Data Science, Nanyang Technological University（南洋理工大学计算机与数据科学学院）
本文提出基于区块链的零信任架构，通过多智能体深度Q网络优化低空智能网络中UAV集群的路由，提升路由稳定性和安全性。
2026-02-27 cs.AI 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
Towards Energy Efficient LPWANs through Learning-based Multi-hop Routing
低功耗广域网（LPWAN）由于其自主性和广泛的应用范围，已被确定为最热门的新兴无线技术之一。然而，电池供电的传感器节点的有限的能量资源是最大的约束，特别是在单跳拓扑中，其中远离基站的节点必须以高功率电平进行上行链路（UL）通信。在这一点上，UL中的多跳路由由于其通过使能到更近的跳的传输来减少能量消耗的能力而开始获得关注。尽管如此，先验识别能量有效的多跳路由并不是微不足道的，因为不可预测的因素影响大型LPWAN区域中的通信链路。在本文中，我们提出了一种简单的基于epsilon贪婪的强化学习（RL）算法，以实现可靠和低功耗的LPWAN多跳拓扑结构。从一个真正的测试平台的结果表明，基于EMH的多跳拓扑结构实现了显着的节能相对于默认的单跳方法，这是加重网络操作的进展。
2018-12-12 cs.NI
Performance Analysis of RFDMRP:River Formation Dynamics based Multi-Hop Routing Protocol in WSNs
在无线传感器网络中，传感器节点根据其功能从环境中感知数据并转发到其基站。此过程称为数据汇集。数据汇集过程可以直接完成，也可以通过多跳路由完成。在直接路由中，每个传感器节点直接将其传感数据传输到基站，由于传感器节点与基站之间的距离较远，影响了传感器节点的能量消耗。在多跳路由中，感知数据通过多个节点中继到基站，它消耗较少的能量。本文提出并分析了一种基于河流形成动力学的多跳路由协议RFDMRP（数据汇集）的性能。针对网络寿命、能量使用、节点密度和数据聚合等网络参数对RFDMRP的性能进行了测试和分析。仿真结果与两种算法LEACH和MOD_LEACH进行了比较。比较结果表明，该算法在网络生命周期方面优于LEACH和MOD_LEACH。
2016-02-16 cs.NI
Hop-by-Hop Multipath Routing: Choosing the Right Nexthop Set
通过逐跳多路径路由，互联网可以变得更加高效和健壮：路径上的每个路由器可以在多个下一跳之间拆分数据包，以1）避免故障链路，2）减少拥塞链路上的流量。在决定如何拆分流量之前，首先需要决定在每个步骤中允许哪些下一跳。在本文中，我们调查的要求和权衡作出这种选择。大多数相关工作通过应用“向下准则”来选择可行的下一跳，即，仅添加更接近目的地的下一个站点;或者更一般地，通过为每个目的地创建有向无环图（DAG）。我们表明，一个DAG的nexthop选项必然是有限的，而且，通过使用某些链接在两个方向（每个目的地），我们可以添加更多的nexthops，同时仍然避免循环。我们的解决方案LFID（Loop-Free Inport-Dependent）路由，虽然有一个稍高的时间复杂度，导致更高的数量和更短的潜在路径比相关的工作。因此，LFID可以防止更高比例的单个和多个故障（或故障），并接近任意源路由的性能。
2019-06-24 cs.NI
AoI-minimizing Scheduling in UAV-relayed IoT Networks
George Mason University（乔治梅森大学）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工学院暨州立大学）
由于灵活性、自主性和低操作成本，作为固定空中基站的无人驾驶飞行器（UAV）越来越多地被用作\textit{relays}来收集时间敏感信息敏感信息（即，状态更新），并将其传递到附近的地面基站（TBS），在那里信息得到处理。为了确保信息（从所有IoT设备）到TBS的及时递送，时间敏感信息在两跳UAV中继IoT网络（即，IoT设备到UAV [跳1]，以及UAV到TBS [跳2]）成为关键挑战。为了解决这个问题，我们提出了在这种两跳无人机中继物联网网络中最小化信息年龄（AoI）的调度策略。为此，我们提出了一种低复杂度的MAF-MAD调度器，该调度器采用最大AoI优先（MAF）策略来对UAV（跳1）处的IoT设备进行采样，并采用最大AoI差异（MAD）策略来更新从UAV到TBS（跳2）的采样数据包。我们表明，MAF-MAD是理想条件下的最佳调度，即，无差错信道和在物联网设备上随意生成流量。相反，对于现实条件，我们提出了一种基于Deep-Q-Networks（DQN）的调度器。我们的仿真结果表明，基于DQN的调度器优于MAF-MAD调度器和其他三个基线调度器，即，最大AoI优先（MAF）、循环调度（RR）和随机，在网络较小（具有数十个IoT设备）的一般条件下在两跳处采用。然而，它不能很好地扩展网络规模，而MAF-MAD在所有考虑的大型网络场景下都优于所有其他路由器。
2021-09-24 cs.AI cs.NI eess.SP
Towards LP Modeling for Maximizing Throughput and Minimizing Routing Delay in Proactive Protocols in Wireless Multi-hop Networks
无线多跳网络（Wireless Multi-hop Networks，WMhN）为用户提供了在以他们想要的任何节点速度、节点密度和业务流数量移动的同时进行通信的设施，而没有任何不必要的延迟和/或中断。本文提出了WMhNs的线性规划模型（LP_models）。在WMhN中，使用不同的路由协议来促进用户需求。为了实际考察不同路由技术下各个LP_models的约束条件，我们选择了三种主动路由协议：目的序列距离矢量（DSDV）、鱼眼状态路由（FSR）和优化链路状态路由（OLSR）。这些协议在两个重要的场景中进行了模拟，关于用户的需求;移动性和不同的网络流量。为了评估性能，我们进一步涉及在选定的网络场景中各自的约束协议的策略效果。
2013-03-31 cs.NI
Beaconing-Aware Optimal Policies for Two-Hop Routing in Multi-Class Delay Tolerant Networks
在延迟容忍网络（DTNs）中，两跳路由比流行路由更方便地折衷能量与延迟。文献提供了全面的结果，最佳路由策略的移动节点具有均匀的移动性，往往忽略了信令成本。路由策略通常通过流体近似技术来计算，该技术仅在节点数量无限时确保解是最优的，而在其他情况下则提供粗略的近似。这项工作解决异构移动模式和多种无线传输技术，此外，我们明确考虑信标/信令成本，以支持路由和节点丢弃数据包的可能性后，当地时间。我们从理论上刻画了最优策略，推导出它们的形式性质。这种分析被用来定义两种算法方法，允许权衡最优性与计算效率。所提出的算法的近似保证的理论界。然后，我们在多类DTNs的现实场景中进行了实验评估。
2013-12-13 cs.NI
Reliability Analysis of Multi-hop Routing in Multi-tier LEO Satellite Networks
研究了多层星地混合中继网络中多跳路由的可靠性问题。我们通过引入中断概率来评估多跳路由的可靠性，中断概率是指在一跳中没有中继设备（地面网关或卫星）可用的概率。推导了单跳中断概率，并利用随机几何方法将其推广到多跳中断概率。由于HSTRN中的中断概率高度依赖于在不同层次上选择通信设备的优先级，我们提出了三种优先级策略：（i）静态最优优先级策略，（ii）单跳中断概率启发策略，（iii）密度启发策略。其中，静态最优优先策略下的中断概率可以接近理想的下界。然而，当分析具有大量层的HSTRN时，静态最优优先级策略在计算上是昂贵的。单跳中断概率启发的策略预计是一个低复杂度，但不太可靠的替代静态最优优先级策略。在数值结果中，我们研究了地面设备和卫星之间的互补性。此外，可靠性的分析结果也适用于卫星可用性，覆盖概率，超可靠和低延迟通信（URLLC）率的分析。最后，我们将原有的路由策略扩展为一个多流的动态优先级策略。
2023-03-04 cs.NI
LMEEC: Layered Multi-Hop Energy Efficient Cluster-based Routing Protocol for Wireless Sensor Networks
在本文中，我们提出了LMEEC，一个基于簇的无线传感器网络路由协议，具有低能耗。我们的协议是基于一个战略，旨在提供一个更合理的利用选定的节点（簇头）的能源。仿真结果表明，LMEEC在降低能量消耗，并在延长网络的生命周期，与LEACH相比的有效性。
2012-04-10 cs.NI
Two-Hop Routing with Traffic-Differentiation for QoS Guarantee in Wireless Sensor Networks
提出了一种无线传感器网络服务质量（QoS）的区分两跳路由协议。它针对具有不同类型的数据流量的WSN应用程序，具有几个优先级。该协议综合考虑了多队列优先级策略、两跳邻居信息、链路可靠性和功率效率等因素，提高了分组接收率（PRR），降低了端到端时延。该协议是模块化的，并利用有效的方法来估计链路度量。数值结果表明，该协议能够有效地解决不同优先级业务的QoS服务差异化问题.
2014-02-28 cs.NI
Investigating Quality Routing Link Metrics in Wireless Multi-hop Networks
本文提出了一种新的链路质量度量（QLM）--反向预期传输计数（InvETX）。然后，我们比较了三种现有的基于丢失概率测量的QLM的性能;静态无线多跳网络（SWMhN）中的预期传输计数（ETX）、最小延迟（MD）、最小丢失（ML）。本文的一个新的贡献是在传统的OLSR增强，以实现高效率的优化路由负载和路由延迟。为此，我们首先提出了一个数学框架，然后为了验证这个框架，我们选择了三个性能参数来模拟默认和增强版本的OLSR。三个选择的性能参数是：吞吐量，归一化路由负载和端到端延迟。从仿真结果中，我们得出结论，调整频率的拓扑信息交换的结果是高效率的。
2013-11-15 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
Comprehending Kademlia Routing - A Theoretical Framework for the Hop Count Distribution
Kademlia型系统家族代表了互联网规模的分布式系统中最有效、部署最广泛的一类。它的成功引起了大量的大规模测量和模拟研究，并提出了一些改进。然而，到目前为止，它的并行和非确定性查找的特性阻止了任何简洁的形式化分析。本文介绍了第一个全面的正式模型的路由的整个家庭的系统，验证对以前的测量。它揭示了原始协议的不同变化的整体跳数分布和查找延迟。它还表明，最近对该协议的几项改进实际上适得其反，并确定了路由开销和弹性方面的优选设计。
2013-07-26 cs.NI
Ant Backpressure Routing for Wireless Multi-hop Networks with Mixed Traffic Patterns
针对无线多跳网络中混合流量下SP-BP存在的最后一包问题，提出完全分布式路由方案Ant-BP，结合SP-BP多径能力与ACO路由，允许FIFO共享链路容量，在保持吞吐量的同时改善延迟和交付率。
2024-08-22 cs.NI
SPFR: Semantic Potential Field Routing for the Distributed Internet of Agents
该研究针对分布式智能体互联网路由挑战，提出SPFR算法，整合执行器发现与重新选择到逐跳转发，经模拟验证其性能优于相关方法且鲁棒性良好。
2026-08-27 cs.NI
Performance Comparison of Minimum Hop vs. Minimum Edge Based Multicast Routing under Different Mobility Models for Mobile Ad hoc Networks
本文的高层次的贡献是建立基准的最小跳数每源-接收器路径和最小数量的边缘每树的组播路由在移动自组网（MANDO）在不同的移动模型。在这方面的追求，我们探索这两个路由策略之间的权衡就跳数，边缘数和寿命每多播树相对于随机航点，城市部分和曼哈顿的流动性模型。我们采用广度优先搜索算法和最小Steiner树启发式分别确定一个序列的最小跳和最小边树。虽然最小跳数和最小边树在曼哈顿移动模型下存在相对较长的时间，但在随机路点模型下，每棵树的边数和每源-接收器路径的跳数相对较低。对于所有这三种移动模型，最小边树有一个更长的生命周期相比，最小跳树和生命周期的差异随着网络密度和/或组播组大小的增加而增加。与曼哈顿移动模型相比，城市段模型下确定的组播树产生更少的边和更低的跳数。
2014-12-07 cs.NI
Performance Comparison of Link, Node and Zone Disjoint Multi-path Routing Strategies and Minimum Hop Single Path Routing for Mobile Ad Hoc Networks
本文的高层次的贡献是一个基于仿真的分析，以评估生命周期和跳数的链路不相交，节点不相交和区域不相交的多路径路由与单路径最小跳路由移动自组织网络之间的权衡。本文提出的链路不相交、节点不相交和区域不相交算法可用于获得连续多路径路由发现之间的时间、每个多路径集的不相交路径数和每个多路径集的跳数的基准。我们假设一个多路径集合存在，只要集合中至少有一条路径存在。仿真结果表明，每个多径集的区域不相交路径数最多为2，远低于每个多径集的节点和链路不相交路径数。而且，区域不相交多路径发现之间的时间将远低于节点和链路不相交多路径路由发现之间的时间，并且可以比单个最小跳路径路由发现之间的时间多至多45%。然而，在每个区域不相交、节点不相交和链路不相交的多路径集合的平均跳数中没有明显的差异，并且它最多只能比使用单路径路由确定的平均最小跳数多15%。我们还观察到，即使每个多路径集合的链路不相交路径的数量可以比每个多路径集合的节点不相交路径的数量大35-78%，但是两个连续的链路不相交多路径发现之间的时间可以比两个连续的节点不相交多路径发现之间的时间多至多15-25%，而在每个多路径集合的跳数中没有任何显著差异。
2010-11-23 cs.NI
Distributed Satellite-Terrestrial Cooperative Routing Strategy Based on Minimum Hop-Count Analysis in Mega LEO Satellite Constellation
本文针对巨型低轨卫星星座多跳路由时延长和路由表构建复杂的问题，提出基于最小端到端跳数和排队时延约束的分布式星地协同路由策略，通过RTPG和KNBG图抽象及KNBG-MHCE跳数估计方法实现低复杂度高效转发。
2024-04-01 cs.NI
THz/RF Multi-Hop Routing Throughput: Performance, Optimization, and Application
本文针对太赫兹通信的路径损耗问题，首次建立了基于随机几何的THz多跳路由分析框架，提出包含功率分配、中继选择和跳数设计的逐步优化方法以最大化吞吐量，并验证了其在无人机网络等系统设计中的应用优势。
2025-08-09 cs.NI
Throughput Analysis of IEEE 802.11 Multi-hop Wireless Networks with Routing Consideration: A General Framework
无线自组织网络中多跳通信的端到端吞吐量受转发节点间冲突的影响。已经表明，发送比最大可实现的端到端吞吐量更多的分组不仅不能增加吞吐量，而且由于高竞争和冲突而降低吞吐量。因此，源节点知道最大端到端吞吐量是至关重要的。端到端的吞吐量取决于多种因素，如物理层限制，MAC协议属性，路由策略和节点分布。目前已有很多关于端到端吞吐量分析建模的研究，但都没有将路由策略、节点分布和MAC层等因素综合考虑。本文根据一维和二维的网络中的路由策略和节点分布，得到了理想MAC层下的端到端吞吐量。然后，IEEE 802：11协议的缺陷被添加到模型中，以获得精确的值。最后利用NS2仿真器对所提出的模型进行了详尽的仿真验证。结果表明，如果一个特定的路由策略的下一跳的分布是已知的，我们的方法可以获得最大的端到端的吞吐量精确。
2018-02-01 cs.NI
