Designing high-performance routing protocols for flying ad hoc networks (FANETs) is challenging due to the diversity of applications and the dynamics of network topology. The existing general-purpose routing protocols for ad hoc networks often oversimplify mobility patterns and disregard the unequal importance of nodes, resulting in suboptimal routing decisions that are unsuitable for task-oriented FANETs. To break the bottleneck, in this paper we propose a betweenness centrality based dynamic source routing (BC-DSR) protocol for a flying ad hoc network (FANET) in marching formation. Firstly, we introduce a Gauss-Markov group (GMG) mobility model based on the leader-follower pattern, which accurately captures the temporal and spatial correlations of node movements in the realistic marching formation. Besides, we exploit the concept of BC defined in graph theory to measure the structural unequal importance of relay nodes, i.e., to determine link weights, in the particular marching formation topology. The path of least cost is calculated relying on a weighted directed graph constructed. The ns-3 based simulation results demonstrate that our BCDSR protocol achieves higher packet-delivery ratio and lower average end-to-end latency and routing overhead ratio than representative benchmark protocols used in FANETs, while maintaining a reasonably small network jitter.


翻译:为飞行自组织网络设计高性能路由协议具有挑战性,这源于应用场景的多样性和网络拓扑的动态性。现有的通用自组织网络路由协议往往过度简化移动模式,并忽视节点重要性的差异,导致路由决策次优,不适用于任务导向的飞行自组织网络。为突破此瓶颈,本文针对行进编队飞行自组织网络,提出一种基于介数中心性的动态源路由协议。首先,我们引入一种基于领导者-跟随者模式的高斯-马尔可夫群组移动模型,该模型能精确刻画实际行进编队中节点运动的时空相关性。此外,我们利用图论中定义的介数中心性概念,来衡量特定行进编队拓扑中中继节点的结构性差异重要性,即确定链路权重。最优路径的计算基于所构建的加权有向图。基于ns-3的仿真结果表明,与飞行自组织网络中使用的代表性基准协议相比,我们的BC-DSR协议实现了更高的数据包投递率、更低的平均端到端时延和路由开销比,同时保持了合理较小的网络抖动。

0
下载
关闭预览

相关内容

Networking:IFIP International Conferences on Networking。 Explanation:国际网络会议。 Publisher:IFIP。 SIT: http://dblp.uni-trier.de/db/conf/networking/index.html
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员