针对高动态无人机自组网中节点之间链路生存时间(Link Live Time,LLT)短和节点遭遇路由空洞次数多的问题,提出了一种基于空洞节点检测的可靠无人机自组网路由协议——GPSR-HND(Greedy Perimeter Stateless Routing Based on Hollow Node...针对高动态无人机自组网中节点之间链路生存时间(Link Live Time,LLT)短和节点遭遇路由空洞次数多的问题,提出了一种基于空洞节点检测的可靠无人机自组网路由协议——GPSR-HND(Greedy Perimeter Stateless Routing Based on Hollow Node Detection)。GPSR-HND协议中,转发节点通过空洞节点检测机制检测邻居节点状态,将有效邻居节点加入待选邻居节点集;然后基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)的多度量下一跳节点选择机制从待选邻居节点集中选择权重最大的邻居节点贪婪转发数据;如果待选邻居节点集为空,则从空洞邻居节点集中选择权重最大的空洞节点启动改进的周边转发机制,寻找可恢复贪婪转发模式的节点。与GPSR-NS协议和GPSR协议相比,GPSR-HND协议表现出了更好的性能,包括平均端到端时延和丢包率的改善,以及吞吐量的提高。展开更多
针对小型无人机自组网动态的网络拓扑环境,解决传统优化链路状态路由(optimized link state routing,OLSR)协议路由开销较大的问题,提出一种基于OLSR的小型无人机自组网低开销路由算法(low-overhead routing algorithm based on OLSR,LS...针对小型无人机自组网动态的网络拓扑环境,解决传统优化链路状态路由(optimized link state routing,OLSR)协议路由开销较大的问题,提出一种基于OLSR的小型无人机自组网低开销路由算法(low-overhead routing algorithm based on OLSR,LS-OLSR)。该算法通过引入HELLO消息、TC(topology control)消息发送间隔自适应调整机制和MPR意愿值主动更新策略,利用网络实时状态自适应调整HELLO消息发送间隔和TC消息发送间隔,减少不必要的控制消息转发,同时根据节点接收功率和数据传输时延自适应调整节点MPR意愿值,提高数据转发节点的稳定性。仿真结果表明:在小型无人机自组网模型中,改进的路由算法在不增加网络端到端时延的前提下,自组网的路由开销降低约7%,丢包率降低约17%,减少了网络数据传输的延时,提高了自组网系统的效率和性能。因此,LS-OLSR作为一种针对小型无人机自组网环境优化的OLSR协议,弥补了传统算法的不足,为无人机自组网的高效通信提供了新的解决方案。展开更多
针对现有文献在研究路由协议时选择的路由度量未能结合无人机自组织网络当时的性能水平进而造成路由决策不合理的问题,提出了一种具有负载感知和网络拓扑变动感知能力的多指标多径优化链路状态路由协议(optimized link state routing pr...针对现有文献在研究路由协议时选择的路由度量未能结合无人机自组织网络当时的性能水平进而造成路由决策不合理的问题,提出了一种具有负载感知和网络拓扑变动感知能力的多指标多径优化链路状态路由协议(optimized link state routing protocol based on multi-indicator and multi-path,MIMP-OLSR)。该协议首先考虑了无人机场景的节点移动特性和网络的生存时间,并定义了三个用于进行路由选择的指标,即节点的MAC层阻塞度、节点的邻居变化率和节点的多点中继选择节点(multi-point relay selector,MPR_S)邻居数目;其次,结合HELLO和TC两种控制消息提出了一种指标通告机制,用于将指标信息洪泛给全网节点;最后,根据指标信息提出了一种多径路由方案。仿真结果表明,与OLSR、SETT_MPOLSR和UAV-OLSR协议相比,所提协议MIMP-OLSR在成功率、端到端时延和吞吐量性能上均有明显提高,进而证明所提多径路由方案的合理性。展开更多
采用定向天线进行蜂群组网,具有空间复用度高、信号传输距离远、抗干扰以及低截获的先天优势。无人机蜂群在编队前期,需要快速发现相邻节点进行组网,因此邻居发现是组网的必要前提,对MAC层和网络层的相关设计有着重要的影响。针对采用...采用定向天线进行蜂群组网,具有空间复用度高、信号传输距离远、抗干扰以及低截获的先天优势。无人机蜂群在编队前期,需要快速发现相邻节点进行组网,因此邻居发现是组网的必要前提,对MAC层和网络层的相关设计有着重要的影响。针对采用定向天线的组网模式,在基于扫描方式的邻居发现规划型算法(scan-base algorithm-deterministic,SBA-D)的基础上,提出了基于邻居交集迭代发现的方案(neighbor discovery algorithm based on iterative common neighbors,ICN-ND),充分利用已知的邻居信息,在相邻节点之间寻找邻居集合中的交集,利用公共邻居来提高邻居发现的效率,加快邻居发现的过程,进而降低无人机前期组网的时延,此外为了降低邻居信息交互的数据量,对表征邻居位置的数据结构进行了优化。最后的仿真实验表明,在不同节点密度和不同天线波束宽度下,ICN-ND算法收敛速度以及发现全部邻居所需时隙数远远优于SBA-D。展开更多
文摘针对高动态无人机自组网中节点之间链路生存时间(Link Live Time,LLT)短和节点遭遇路由空洞次数多的问题,提出了一种基于空洞节点检测的可靠无人机自组网路由协议——GPSR-HND(Greedy Perimeter Stateless Routing Based on Hollow Node Detection)。GPSR-HND协议中,转发节点通过空洞节点检测机制检测邻居节点状态,将有效邻居节点加入待选邻居节点集;然后基于层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)的多度量下一跳节点选择机制从待选邻居节点集中选择权重最大的邻居节点贪婪转发数据;如果待选邻居节点集为空,则从空洞邻居节点集中选择权重最大的空洞节点启动改进的周边转发机制,寻找可恢复贪婪转发模式的节点。与GPSR-NS协议和GPSR协议相比,GPSR-HND协议表现出了更好的性能,包括平均端到端时延和丢包率的改善,以及吞吐量的提高。
文摘针对小型无人机自组网动态的网络拓扑环境,解决传统优化链路状态路由(optimized link state routing,OLSR)协议路由开销较大的问题,提出一种基于OLSR的小型无人机自组网低开销路由算法(low-overhead routing algorithm based on OLSR,LS-OLSR)。该算法通过引入HELLO消息、TC(topology control)消息发送间隔自适应调整机制和MPR意愿值主动更新策略,利用网络实时状态自适应调整HELLO消息发送间隔和TC消息发送间隔,减少不必要的控制消息转发,同时根据节点接收功率和数据传输时延自适应调整节点MPR意愿值,提高数据转发节点的稳定性。仿真结果表明:在小型无人机自组网模型中,改进的路由算法在不增加网络端到端时延的前提下,自组网的路由开销降低约7%,丢包率降低约17%,减少了网络数据传输的延时,提高了自组网系统的效率和性能。因此,LS-OLSR作为一种针对小型无人机自组网环境优化的OLSR协议,弥补了传统算法的不足,为无人机自组网的高效通信提供了新的解决方案。
文摘针对现有文献在研究路由协议时选择的路由度量未能结合无人机自组织网络当时的性能水平进而造成路由决策不合理的问题,提出了一种具有负载感知和网络拓扑变动感知能力的多指标多径优化链路状态路由协议(optimized link state routing protocol based on multi-indicator and multi-path,MIMP-OLSR)。该协议首先考虑了无人机场景的节点移动特性和网络的生存时间,并定义了三个用于进行路由选择的指标,即节点的MAC层阻塞度、节点的邻居变化率和节点的多点中继选择节点(multi-point relay selector,MPR_S)邻居数目;其次,结合HELLO和TC两种控制消息提出了一种指标通告机制,用于将指标信息洪泛给全网节点;最后,根据指标信息提出了一种多径路由方案。仿真结果表明,与OLSR、SETT_MPOLSR和UAV-OLSR协议相比,所提协议MIMP-OLSR在成功率、端到端时延和吞吐量性能上均有明显提高,进而证明所提多径路由方案的合理性。
文摘采用定向天线进行蜂群组网,具有空间复用度高、信号传输距离远、抗干扰以及低截获的先天优势。无人机蜂群在编队前期,需要快速发现相邻节点进行组网,因此邻居发现是组网的必要前提,对MAC层和网络层的相关设计有着重要的影响。针对采用定向天线的组网模式,在基于扫描方式的邻居发现规划型算法(scan-base algorithm-deterministic,SBA-D)的基础上,提出了基于邻居交集迭代发现的方案(neighbor discovery algorithm based on iterative common neighbors,ICN-ND),充分利用已知的邻居信息,在相邻节点之间寻找邻居集合中的交集,利用公共邻居来提高邻居发现的效率,加快邻居发现的过程,进而降低无人机前期组网的时延,此外为了降低邻居信息交互的数据量,对表征邻居位置的数据结构进行了优化。最后的仿真实验表明,在不同节点密度和不同天线波束宽度下,ICN-ND算法收敛速度以及发现全部邻居所需时隙数远远优于SBA-D。
