低功耗有损网络路由协议(Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks,RPL)在路由构建阶段的收敛时间过长,控制消息在根节点附近汇集,导致近根节点发生拥塞。提出一种RPL路由协议的组网优化算法,其中包括“跨节点聚合DAO”和“...低功耗有损网络路由协议(Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks,RPL)在路由构建阶段的收敛时间过长,控制消息在根节点附近汇集,导致近根节点发生拥塞。提出一种RPL路由协议的组网优化算法,其中包括“跨节点聚合DAO”和“自适应DAO定时器”两个机制。机制一通过跨节点聚合直接子节点的DAO(Destination Advertisement Object)消息,降低向根节点发送的DAO消息数量,同时,减少路由构建的收敛时间,机制二通过自适应的DAO定时器控制等待聚合的时间,在不增加额外时间的情况下,降低路由构建初期父节点的切换产生的网络的不稳定性。实验结果表明,优化后的RPL路由协议存储模式的路由构建过程要优于现有RPL路由协议,路由构建时间和控制开销均得到明显降低。展开更多
针对低功耗有损网络中采用博弈论的网络拥塞控制(game theory based network congestion control protocol,GTNCC)路由算法在路由构建过程中仅仅考虑无线链路质量不能使网络拓扑最优,以及在拥塞控制过程中由拥塞节点的子节点判断是否切...针对低功耗有损网络中采用博弈论的网络拥塞控制(game theory based network congestion control protocol,GTNCC)路由算法在路由构建过程中仅仅考虑无线链路质量不能使网络拓扑最优,以及在拥塞控制过程中由拥塞节点的子节点判断是否切换父节点不能快速高效地缓解网络拥塞等问题,提出一种基于多维度量结合的集中式网络拥塞控制(centralized network congestion control based on multi-metrics combination,CNCCMC)路由协议。首先,为了降低网络拥塞发生的概率,CNCCMC路由协议综合考虑了节点剩余能量、缓存占用率、无线链路质量和中继节点当前子节点个数等多维度量完成路由构建;其次,当检测到网络拥塞时,CNCCMC路由协议依据网络拥塞节点进行流量分析和判断的结果采取集中式的方式控制其子节点的切换;最后,在网络拥塞缓解过程中,提出一种"乒乓效应"避免机制。理论分析和仿真结果表明,与GTNCC路由算法相比,CNCCMC路由协议在降低网络拥塞发生的概率、延长网络平均生存寿命和提高网络吞吐量等方面的性能得到了有效提升。展开更多
由于低功耗有损网络(Low Power and Lossy Networks,LLN)中现有网络拥塞控制路由算法无法高效地对当前网络拥塞进行缓解,因此提出一种基于混合式的网络拥塞控制路由算法(Hybrid-based Network Congestion Control Routing Algorithm,HNC...由于低功耗有损网络(Low Power and Lossy Networks,LLN)中现有网络拥塞控制路由算法无法高效地对当前网络拥塞进行缓解,因此提出一种基于混合式的网络拥塞控制路由算法(Hybrid-based Network Congestion Control Routing Algorithm,HNCCRA)。该算法主要包含3个创新点。首先,为了有效地降低网络拥塞的发生概率,在组网过程中,每个节点依据其备选父节点的负载状态进行父节点的选择;其次,为了避免网络拥塞节点的子节点在更换数据传输路径时选择处于重负载状态的备选父节点作为新的父节点,在网络拓扑维护过程中每个节点实时通告自身负载状态;最后,为了能够高效地缓解当前的网络拥塞,结合数据分流思想和更换数据传输路径的方式进行网络拥塞控制。仿真结果表明,与LLN中现有网络拥塞控制路由算法相比,HNCCRA算法能够有效地提升网络各方面的性能,其中网络拥塞的发生概率降低了19.89%,汇聚节点的平均吞吐量增加了11.35%,网络的平均寿命延长了9.75%。展开更多
针对低功耗有损网络(low power and lossy networks,LLN)中现有路由修复算法存在控制开销冗余、修复时延较大和路由环路等问题,提出一种LLN中基于环路避免的高效路由修复算法(highly-efficient loop-free based repair routing protocol...针对低功耗有损网络(low power and lossy networks,LLN)中现有路由修复算法存在控制开销冗余、修复时延较大和路由环路等问题,提出一种LLN中基于环路避免的高效路由修复算法(highly-efficient loop-free based repair routing protocol for LLN,HLR-RPL)。该算法提出了3个优化思路:首先,采用一种修正后的面向目的地的有向无循环图(destination oriented directed acyclic graph,DODAG)信息请求消息(DODAG information solicitation amend,DIS-A),使得链路中断通告过程和寻路过程同时进行;其次,提出一种减少控制消息回复机制,避免所有接收到DIS-A消息的节点均回复DODAG信息对象消息;最后,提出一种链路中断节点的子节点切换机制,从而优化了网络拓扑。仿真结果表明,HLR-RPL算法在控制开销和路由修复时延等性能方面优于现有的路由修复算法,且能够彻底避免路由环路的产生。展开更多
针对IP over WDM网络,提出一种面向多优先级的绿色路由算法,对网络传送的业务进行QoS等级划分。对不同优先级的业务,制定不同的路由选择标准,综合考虑业务的QoS要求和网络功耗优化问题。仿真结果表明,与普通绿色路由算法相比,该算法在...针对IP over WDM网络,提出一种面向多优先级的绿色路由算法,对网络传送的业务进行QoS等级划分。对不同优先级的业务,制定不同的路由选择标准,综合考虑业务的QoS要求和网络功耗优化问题。仿真结果表明,与普通绿色路由算法相比,该算法在低负载时可以减少约40%的时延和52%的物理跳数,同时节能效果也优于普通绿色路由算法。展开更多
文摘低功耗有损网络路由协议(Routing Protocol for Low Power and Lossy Networks,RPL)在路由构建阶段的收敛时间过长,控制消息在根节点附近汇集,导致近根节点发生拥塞。提出一种RPL路由协议的组网优化算法,其中包括“跨节点聚合DAO”和“自适应DAO定时器”两个机制。机制一通过跨节点聚合直接子节点的DAO(Destination Advertisement Object)消息,降低向根节点发送的DAO消息数量,同时,减少路由构建的收敛时间,机制二通过自适应的DAO定时器控制等待聚合的时间,在不增加额外时间的情况下,降低路由构建初期父节点的切换产生的网络的不稳定性。实验结果表明,优化后的RPL路由协议存储模式的路由构建过程要优于现有RPL路由协议,路由构建时间和控制开销均得到明显降低。
文摘针对低功耗有损网络中采用博弈论的网络拥塞控制(game theory based network congestion control protocol,GTNCC)路由算法在路由构建过程中仅仅考虑无线链路质量不能使网络拓扑最优,以及在拥塞控制过程中由拥塞节点的子节点判断是否切换父节点不能快速高效地缓解网络拥塞等问题,提出一种基于多维度量结合的集中式网络拥塞控制(centralized network congestion control based on multi-metrics combination,CNCCMC)路由协议。首先,为了降低网络拥塞发生的概率,CNCCMC路由协议综合考虑了节点剩余能量、缓存占用率、无线链路质量和中继节点当前子节点个数等多维度量完成路由构建;其次,当检测到网络拥塞时,CNCCMC路由协议依据网络拥塞节点进行流量分析和判断的结果采取集中式的方式控制其子节点的切换;最后,在网络拥塞缓解过程中,提出一种"乒乓效应"避免机制。理论分析和仿真结果表明,与GTNCC路由算法相比,CNCCMC路由协议在降低网络拥塞发生的概率、延长网络平均生存寿命和提高网络吞吐量等方面的性能得到了有效提升。
文摘由于低功耗有损网络(Low Power and Lossy Networks,LLN)中现有网络拥塞控制路由算法无法高效地对当前网络拥塞进行缓解,因此提出一种基于混合式的网络拥塞控制路由算法(Hybrid-based Network Congestion Control Routing Algorithm,HNCCRA)。该算法主要包含3个创新点。首先,为了有效地降低网络拥塞的发生概率,在组网过程中,每个节点依据其备选父节点的负载状态进行父节点的选择;其次,为了避免网络拥塞节点的子节点在更换数据传输路径时选择处于重负载状态的备选父节点作为新的父节点,在网络拓扑维护过程中每个节点实时通告自身负载状态;最后,为了能够高效地缓解当前的网络拥塞,结合数据分流思想和更换数据传输路径的方式进行网络拥塞控制。仿真结果表明,与LLN中现有网络拥塞控制路由算法相比,HNCCRA算法能够有效地提升网络各方面的性能,其中网络拥塞的发生概率降低了19.89%,汇聚节点的平均吞吐量增加了11.35%,网络的平均寿命延长了9.75%。
文摘针对低功耗有损网络(low power and lossy networks,LLN)中现有路由修复算法存在控制开销冗余、修复时延较大和路由环路等问题,提出一种LLN中基于环路避免的高效路由修复算法(highly-efficient loop-free based repair routing protocol for LLN,HLR-RPL)。该算法提出了3个优化思路:首先,采用一种修正后的面向目的地的有向无循环图(destination oriented directed acyclic graph,DODAG)信息请求消息(DODAG information solicitation amend,DIS-A),使得链路中断通告过程和寻路过程同时进行;其次,提出一种减少控制消息回复机制,避免所有接收到DIS-A消息的节点均回复DODAG信息对象消息;最后,提出一种链路中断节点的子节点切换机制,从而优化了网络拓扑。仿真结果表明,HLR-RPL算法在控制开销和路由修复时延等性能方面优于现有的路由修复算法,且能够彻底避免路由环路的产生。
文摘针对IP over WDM网络,提出一种面向多优先级的绿色路由算法,对网络传送的业务进行QoS等级划分。对不同优先级的业务,制定不同的路由选择标准,综合考虑业务的QoS要求和网络功耗优化问题。仿真结果表明,与普通绿色路由算法相比,该算法在低负载时可以减少约40%的时延和52%的物理跳数,同时节能效果也优于普通绿色路由算法。
