一种新的MANET节点_链路稳定度模糊评估模型_王桐

基于改进蚁群算法的MANET能量感知路由算法研究的开题报告一、研究背景和意义移动自组网络（MANET）是一种自组织的、去中心化的无线网络，由于其无需基础设施已经广泛应用于军事、紧急救援和商业应用等领域。

但是，MANET网络由于移动节点之间节点位置的不可预知性和动态性，加之节点负载等问题，会导致网络能量不平衡，从而影响网络的性能和生存时间。

因此，提高MANET的能量利用效率和延长MANET的生存时间是十分必要的，能量感知路由算法是建立在此基础上的关键技术之一。

能量感知路由算法是一种根据网络节点的能量情况，通过合理地选择节点之间的路由，降低节点能耗，并延长MANET网络的生命周期的算法。

蚁群算法作为一种生物仿生算法，其在解决组合优化问题方面具有很高的效率和稳定性。

然而，传统的蚁群算法在解决MANET路由问题时，存在局部最优解和收敛速度慢等问题，因此需要针对性地改进和优化。

二、研究内容和目标本课题主要研究基于改进蚁群算法的MANET能量感知路由算法，其主要研究内容包括：1. 对MANET的能量感知路由算法进行研究和思考，探讨其优缺点以及改进空间。

2. 基于蚁群算法进行改进，提出一种新的算法模型，具体包括环境信息素更新机制、启发式信息优化策略、节点启发式选择策略等。

3. 针对提出的算法模型进行仿真实验，对比实验结果与传统蚁群算法以及其他算法模型的差异。

本课题的研究目标是：1. 针对传统蚁群算法在解决MANET能量感知路由问题时存在的问题，提出一种新的、基于改进蚁群算法的能量感知路由算法，达到减小节点能耗、延长网络生存时间的目标。

2. 通过仿真实验，验证本文提出的算法模型的实用性，并与传统蚁群算法和其他算法模型进行对比，分析其优缺点和适用性。

三、研究方法和技术路线本课题的研究方法主要包括理论分析、算法设计、仿真实验三个方面。

技术路线如下：1. 理论分析阶段（1）对MANET的能量感知路由算法进行研究分析，了解其优缺点。

MANET监测技术探究挪动自组织网络（MANET）作为一种无线自组织、基础设施无关的网络，具有灵活性和自适应性的优势，在军事、紧急救援等应用领域具有重要价值。

然而，由于其动态性和开放性，MANET网络中屡屡出现节点故障、路由攻击和频谱拥塞等问题。

针对这些问题，本文对MANET监测技术进行了探究，包括节点监测、路由监测和频谱监测等方面。

探究结果表明，有效的MANET监测技术对于提高网络性能和保障网络安全具有重要意义。

一、引言挪动自组织网络（MANET）是一种自组织、去中心化的无线网络，由于其无需基础设施和快速部署的特点，在应急救援、军事战场等场景中应用广泛。

MANET网络中的节点可以自由挪动且自动毗连，网络拓扑结构动态变化，因此具有灵活性和自适应性的优势。

然而，由于其无线环境的不稳定性和对等式通信的开放性，MANET网络中屡屡存在节点故障、路由攻击和频谱拥塞等问题，严峻影响了网络性能和安全性。

二、节点监测技术节点监测是MANET中的一项重要任务，通过监测节点的状态和行为，准时发现和处理故障节点，以提高网络的可靠性和鲁棒性。

节点监测的方法包括主动监测和被动监测两种。

主动监测通过发送专门探测报文来监测节点的存活状态，该方法简易有效，但会产生额外的网络开销。

被动监测则是通过分析节点的通信行为来裁定节点是否正常，该方法不需要额外的探测报文，但需要一定的计算资源。

为了提高监测的准确性和效率，可以结合两种方法来进行节点监测。

三、路由监测技术路由是MANET网络中数据传输的关键，因此对路由进行监测是保证网络正常运行的必要手段。

路由监测的主要目标是检测路由器的错误配置、路由环路和路由劫持等问题。

当前的路由监测方法主要包括活动监测和猜测性监测。

活动监测通过周期性地发送路由控制报文来检测当前的路由状况，该方法准时发现路由的错误配置，但增加了网络负载。

猜测性监测则通过分析网络拓扑和节点的行为，猜测将来可能发生的路由问题，提前实行措施，防止路由故障的发生。

一种多子网战术MANET中基于蚁群优化的QoS路由算法杨绪彬;张文强【摘要】针对多子网战术移动自组织网络(MANET)中业务服务质量(QoS)保障问题,提出了一种基于蚁群优化的QoS路由算法.首先,定义了路径的各项QoS参数,建立了算法的优化目标,使得网络切换次数和路径耗费同时尽可能达到最小;其次,利用蚁群优化的思想,通过设计改进的蚁群算法搜索出满足各QoS约束条件且网络切换次数及路径耗费最小的路径.仿真结果表明,在网络参数动态变化的情况下,算法能够有效寻找到一条网络切换次数少且整体负载较轻的路径.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2018(051)010【总页数】6页(P2396-2401)【关键词】多子网战术MANET;网络切换;负载均衡;蚁群优化【作者】杨绪彬;张文强【作者单位】中国人民解放军75839部队,广东广州510000;中国人民解放军陆军工程大学通信工程学院,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】TP3930 引言战术MANET是移动自组织网络（Mobile Ad Hoc Network，MANET）技术在军用无线通信领域的一种具体应用，是战场环境感知、控制指令传递和多媒体业务传输的重要手段，具有重大的使用价值和发展前景。

如图1所示，在战术MANET 中，各个节点可以使用多部不同类型的电台进行通信。

各相同电台构成各自的子网，整个网络是一个融合了多种通信手段的异构网络。

图1 多子网战术MANET在多子网战术MANET中，各个子网需要联合进行业务传输。

如何在多子网环境下找到一条满足业务需求的最优路由，是研究的一个重难点问题。

当涉及到QoS路由优化时，若同时对两个以上相互独立的参数进行约束，问题就是一个NP完全问题[1]。

在众多解决NP完全问题算法中，蚁群优化[2]（Ant Colony Optimization，ACO）由于其适用性和鲁棒性得到了广泛应用。

目前，针对MANET环境，研究学者已经提出了许多基于蚁群的QoS路由算法，如ACRA[3]、ARAMA[4]、AntHocNet[5]和 MC-AQARA[6]等。

manet调研报告《Manet调研报告》一、引言Manet（Mobile Ad-hoc Network，移动自组织网络）是指由多个移动节点组成的自组织网络，在没有固定基础设施支持的情况下通过无线通信互联并协作完成数据传输等任务。

Manet具有自组织、实时性强、可拓展性好等特点，因此在军事、应急救援、智能交通等领域有着广泛的应用前景。

二、背景Manet的核心技术是路由协议，用于确定通信路径并实现节点之间的数据传输。

常见的路由协议有DSR（Dynamic Source Routing，动态源路由协议）和AODV（Ad-hoc On Demand Distance Vector，按需距离向量协议）等。

在Manet发展初期，缺乏统一的标准和规范，导致不同厂商和组织采用了不同的路由协议，互不兼容。

三、技术特点1. 自组织性：Manet中的节点可以自主组网，无需固定设备的支持，即使网络中的节点频繁移动或加入离开，网络依然能够正常运行。

2. 实时性：Manet可以满足实时数据传输的需求，适用于需要即时响应和快速反应的应用场景。

3. 高度拓展性：Manet的网络规模可以灵活扩展，可以根据需求增加或减少节点数量。

4. 安全性：由于Manet是一个开放网络，节点之间的通信容易受到攻击和窃听。

针对这一问题，研究人员提出了许多安全性解决方案，如加密技术、身份验证和访问控制等。

四、应用场景1. 军事应用：Manet可以为士兵提供即时通信、位置追踪等功能，提高战场上的信息共享和协同能力。

2. 应急救援：Manet可以在自然灾害、事故等紧急情况下建立临时通信网络，方便救援人员之间的实时协作和信息交流。

3. 智能交通：Manet可以为车辆提供实时的交通信息，提高道路通行效率，减少交通拥堵。

4. 无线传感网络：Manet可以与无线传感器网络相结合，实现对环境的监测和远程控制。

5. 移动商务：Manet可以为移动办公提供支持，实现移动设备之间的实时数据同步和共享。

无线自组网模糊网络模型王桐;黄传河【摘要】传统的无线网络相关研究都是基于理想化的单位圆模型.该模型的一个明显的特点就是节点间链路的存在与否具有一定的随机性,但是它的局限性在于没有对链路存在的强弱程度予以刻画,因此不能很好的反应实际情况.该文提出了一种模糊单位圆网络模型,通过引入链路模糊机制,有效的改进了单位圆模型中由于概率表征本身不完备的情况下带来的描述局限性问题.最后在AODV,DSDV,DSR等常用路由协议的基础上对该模型进行了模拟,并对比分析了两种模型在网络生命期以及能量消耗速率等参数的变化情况.【期刊名称】《杭州电子科技大学学报》【年(卷),期】2011(031)006【总页数】3页(P40-42)【关键词】无线自组网;模糊模型;单位圆模型;链路强度;临界区【作者】王桐;黄传河【作者单位】武汉大学计算机学院,湖北武汉430072;武汉大学计算机学院,湖北武汉430072【正文语种】中文【中图分类】TP3930 引言无线自组织网络是下一代无线网络的重要组成部分，其中移动自组网(MANET)已经大量的部署在人们生活的各个领域，这一类网络的特点是不需要基础设施，网络中的节点可以自组织移动，当节点之间的信号感知强度达到某个级别时，双方建立起连接，然后就可以通信，当双方由于移动或其他原因导致节点间信号减弱，一定的时候链路又会断开，链路的存在有着一定的随机性［1］。

在传统的MANET研究领域，大部分的研究成果都是基于单位圆(Unit Disk Graph)模型［2］，理想化的UDG模型虽然能得出比较漂亮的理论结果，但是不能适合现实的无线环境，随着无线网络研究的深入，人们发现实际的网络性能与模拟得出的结论有着较大的差别，这主要是由于链路的强弱程度不是一成不变的，无线信号在空间中传播时会由于多径效应，障碍物及干扰而衰减［3］，可以想到的是，即使是在无障碍物的自由空间，移动的节点互相之间都会成为彼此的障碍物而干扰节点间的信号，因此信号的不规整现象是普遍存在的［4］，另外，由于平均期望数据接受率和节点间的距离成反比［5］，因此会出现临界区概念，即在一定的距离范围内，数据接受率会有很大的波动，这也意味着链路的质量有着大的变化。

基于多属性决策的复杂网络关键影响力节点的识别研究作者：张格豪刘伟王睿鑫垚厉鑫鹏龚子忱陈一源陈海洋来源：《无线互联科技》2023年第16期摘要：識别复杂网络中具有关键影响力的节点，具有非常广泛的实际应用价值。

为克服诸多传统单一性中心性度量方法的局限性，文章从节点的局部影响力和全局影响力两个方面，结合介数中心性、紧密度中心性和桥中心性，提出一种基于灰色关联和信息熵综合属性加权计算方法，综合识别具有关键影响力的节点。

通过在6个复杂网络数据集中的网络脆弱性评价指标对比分析，本研究证明了该方法有着非常高效的适用性和稳健性。

关键词：复杂网络；关键影响力节点；多属性决策中图分类号：O157.5 文献标志码：A0 引言复杂网络的研究已成为现代科学的热点之一，因为复杂网络具有高度的动态性、多样性、非线性和不确定性，对复杂网络中具有关键影响力的节点的研究也成为当下复杂网络研究的热点之一［1-4］，可以通过找到网络中最具有关键影响力的节点，并预测网络的演化趋势和危机事件。

关键节点是指对网络结构和功能具有重要影响的节点，研究复杂网络的关键影响力节点对于解决诸如网络攻击和崩溃、疾病传播、社交网络的社区发现、推荐系统、金融风险管理、轨道交通等现实问题具有重要意义［5-9］，在城市公交网络中通过识别关键公交网络节点可保证城市公交网络的安全运营。

此外，还可以通过识别网络中的关键影响力节点来设计和优化网络的性能和功能，促进网络的发展和创新。

因此，对复杂网络中关键影响力节点的研究已经成为许多领域的关键问题之一，如计算机科学、生物学、社会学等［10］。

在先前的研究中，为了识别复杂网络中的关键影响力节点，提出了许多定量分析方法，主要包括系统科学分析方法［11］和社交网络分析方法。

在系统科学分析方法中，节点的重要性等同于节点从网络中删除的破坏性。

如节点收缩法［12］，节点收缩法即是将节点及其邻居节点进行收缩成一个新的节点，观察网络是否能够非常好地凝聚在一起，是识别重要节点的一个标准，虽然节点收缩方法可以导致网络拓扑结构的变化，但它们可能会忽略节点之间的关系信息。

MANET分簇IDS报文丢弃攻击全局感知方案靳倩慧;姚国祥;李佩【摘要】This paper presents a scheme of globally detecting packet dropping attacks for clustering IDS in MANET based on cluster heads in collaboration after analyzing the existing packet dropping attack detection algorithms. The solution monitors nodes＇ communication status by IDS cluster heads in collaboration, and improves the monitor methods and judging ways of nodes＇ status. Simulation results show that this algorithm has high malicious node detection rate and low false alarm rate, and it performs well in evading malicious nodes and sustaining throughput capacity.%在分析现有报文丢弃攻击检测算法的基础上，提出了一种基于簇首协作的报文丢弃攻击全局感知方案，利用IDS簇首协同监视节点报文收发状态，改进现有算法的监测方式和节点状态判定算法。

仿真结果表明，该算法具有良好的检测率和误检率，在规避网络中的恶意节点以及维护网络正常吞吐量等方面具有较好的性能。

【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2011(030)017【总页数】5页(P49-53)【关键词】移动自组织网络;丢弃攻击;恶意节点检测;入侵检测系统【作者】靳倩慧;姚国祥;李佩【作者单位】暨南大学信息科学技术学院,广东广州510632;暨南大学信息科学技术学院,广东广州510632;暨南大学信息科学技术学院,广东广州510632【正文语种】中文【中图分类】TP393移动自组织网络MANET(Mobile Ad Hoc Networks)由众多节点以自组织的方式组成，网络中不存在中心控制节点，较远距离节点间以多跳的方式进行通信。

伴随社会发展，安全问题越发受到大众关注。

安全帽佩戴能够减轻因坠落物对施工人员头部造成的损害，保护施工人员的人身安全，佩戴安全帽是安全施工重要一环。

现阶段，安全帽主要检测方式仍是人工巡检，该种方式费时费力，检测效率低下。

近年来，随着计算机视觉的发展，无人化智能安全帽检测方法凭借检测成本低、效率高的优点开始受到人们重视。

刘云波等[1]提出通过背景差法与二值化将运动目标分割出来，并综合多种算法对目标进行特征匹配判断是否佩戴安全帽。

然而此类传统计算机视觉方法主要依靠人为设计的算子（SIFT[2]、SURF[3]）对特征进行提取，并通过SVM[4]、AdaBoost[5]等算法进行分类，此类方法极度依赖设计者的经验，且特征提取过程可能涉及多种算法，导致流程较为繁琐。

近年来，深度学习凭借其准确性高、鲁棒性强的特点成为目标检测研究热点方法之一。

现阶段基于深度学习的目标检测算法多是在图像上铺设不同大小的锚框，通过回归与分类锚框实现目标检测。

按照回归框的改进SSD的安全帽检测方法李明山，韩清鹏，张天宇，王道累上海电力大学计算机科学与技术学院，上海200090摘要：施工人员佩戴安全帽是安全生产的重要一环，为保障工人生命安全，同时克服传统人工巡检费时费力的缺点，提出了一种基于Single Shot MultiBox Detector（SSD）改进的安全帽检测新方法。

针对安全帽数据集内目标尺度偏小，尺度分布不均衡，对SSD模型结构进行改进，添加用以特征融合的分支网络，增强浅层特征图语义，引入该网络后SSD300的mAP-50（mean Average Precision）相应提升2.3个百分点，且SSD300实时检测速率仅降低1.3frame/s，达到39.6frame/s。

为使SSD模型的先验框与有效感受野匹配，对SSD默认框设置方法进行改进，引入可变参数间接调节先验框大小，改进后的SSD300与SSD512的mAP分别达到74.6%与82.5%。

分类：MANET路由协议2013-09-01 20:04 128人阅读评论(0) 收藏举报MANET性能评价指标在研究MANET时，经常会采用不同的评价指标对方案的性能进行有效性评估，在此我将主要的评价指标进行总结。

1.数据包投递率(Packet Delivery Ratio，PDR)：PDR为源节点应用层发送的数据(包)(Ps)与目标节点接收到的数据(包)(Pr)的比值关系，即正确传输数据包的统计度量。

其能体现MANET的两个主要特性：(1)网络可靠性；(2)网络拥塞/通信状况。

PDR=Pr/Ps2.路由代价(Routing Overhead，RO)：RO为路由消息(协议包)占网络中总通信数据(协议包和数据包)的比值，即所有节点发送和转发的协议包(Rsf)与其数据包(Psf)的比值。

该度量能反映路由协议对网络通信的影响。

RO=Rsf/ (Rsf+Psf)3.归一化路由代价(Normalized Routing Overhead，NRO)：NRO为发送一个数据包(包括源发送和中间转发)到目标节点需要的路由包的数量，即发送和转发的协议包(Rsf)与数据包(Psf)的比值。

该度量反映了网络路由的稳定性。

NRO=Rsf/ Psf注：红色字体需根据具体的trace更改4.平均跳数(路径长度(Path length，PL))：PL为平均每个数据包传输需要的路径长度，即数据包发送和转发的次数(Psf)与数据包发送次数(Ps)的比值。

PL=Psf/ Ps注：红色字体需根据具体的trace更改5.吞吐量(Throughput，TH)：TH为单位时间内从源到目标传输的数据量，可分为节点吞吐量(Noth)和网络吞吐量(Neth)，其中节点吞吐量为目标节点单位时间内接收到的数据包，网络吞吐量为单位时间内网络中所有节点接收到的数据包总和的平均值。

Noth= 节点接收到的总数据包/ (开始接收时间–最后接收时间)Neth= 所有接收节点的Noth之和/ 接收节点数6.延迟(Delay，DE)：DE为数据包从源发送到目标正确传输需要的时间(Dp)，其平均值为平均延迟(ADp)。