梯度相关的无线传感器网络成簇路由协议

分析了梯度和成簇无线传感器网络路由协议,确定了协议中存在的缺陷,设计了一种基于梯度的高效节能成簇路由协议(GBCRP)。采用基于跳数的梯度建立、能量相关的成簇算法、关键节点转发和功率自适应的簇头路由等技术,解决了无线传感器网络的节点能耗和路由失败而导致的数据传输可靠性问题。仿真实验表明,该协议有效地延长了网络的生命周期。针对不同密度的传感器节点,网络生命周期具有很好的稳定性,同时该协议也具有较好的可靠性保障。     

基于均衡策略的无线传感器网络协作模型

基于离散空间最优搜索理论中的基于博弈理论的协作策略模型,通过综合考虑无线传感器网络中节点转发数据所付出的代价和利益、节点能耗及相邻节点过去的行为,提出了一种自适应能耗均衡网络协作模型,并给出了相应的数学最优化模型及求解算法。优化的目标是均衡网络能耗和吞吐量,进而最大化网络寿命。模型通过能量因子和转发数据包数量来调节节点行为,使传感器网络的整体能耗趋向均衡。一个数值例子说明,该路由选择策略及求解算法是可行且有效的。     

基于Overlay-Underlay的功率控制路由算法

对现有混合式认知无线电网络频谱共享模型进行改进,解决了现有路由算法在干扰与时延处理方面的缺陷,提出了一种基于Overlay-Underlay频谱共享的路由算法。该算法以着色图为路由分析模型,以最短路径和链路状态作为路由指标,以最小累积干扰为信道分配指标,优先接入空闲授权信道,否则利用功率冗余接入,发展了一种具有功率控制的端到端路径选择和信道分配方法。仿真研究结果表明了该算法的有效性,与现有路由算法相比,提高了网络吞吐量,降低了丢包率和端到端时延。     

基于能耗均衡的无线传感网络自适应数据存取算法

提出了一种能耗均衡的自适应数据存储算法,将数据尽量存储在适合查询的位置。首先建立基于网格的网络模型,然后分析采集节点与初始存储节点、查询节点之间的位置关系,存储模式可在集中存储和分布存储之间切换。算法引入了虚拟扩展网格和能量分级消耗的机制,可有效均衡网络能耗。实验结果表明,该算法的节点能耗、生命周期和丢包率相比于GHT算法有一定的改善。     

无线Mesh网络链路认知OLSR路由协议

针对无线Mesh网络性能需求,及其路由所面临的挑战,以OLSR路由协议为基础,提出一种链路认知的路由协议LC-OLSR。协议对节点负载、链路投递率和链路可用性等环境进行感知和推理,获得网络中节点之间的路径链路质量评价,评价结果用于路由的优化,达到提高网络吞吐率和负载均衡的目的。仿真表明,LC-OLSR能够提高无线Mesh网络的分组递交率,降低平均端到端延时,一定程度上达到了负载均衡的目的。     

基于多路径机制的无线传感器网络动态路由算法

传统网络的路由机制往往选择源节点到汇聚节点之间跳数最小的路径传输数据,但是在无线传感器网络中,如果频繁使用同一条路径传输,就会造成该路径上节点应能量消耗过快而过早失效。本文提出了一种基于多路径机制的动态路由算法,主要步骤为找到源节点和汇聚节点的多条路径,选择一条节点最小能量最大的路径进行数据传递。与单路径的路由算法相比,多路径算法在节点生存期和数据传输的性能方面有了显著的提高。     

基于能量、节点密度的LEACH-TYC拓扑控制算法的研究

网络拓扑控制是无线传感器网络研究和应用中的一个关键问题。针对LEACH算法及基于LEACH改进DBCP算法存在的问题,文章提出了一种新的改进拓扑控制算法:LEACH-TYC。该算法采用与LEACH算法相同的前提假设,借鉴DBCP算法的优点,进行了如下改进:一是允许担任过簇首节点的还可以继续当选,但是必须满足限定在一定的次数和剩余能量达到一定的值的基础之上。二是利用节点密度改进簇首的选举阀值。三是非簇首节点加入簇时综合考虑节点间剩余能量和节点间距离。仿真结果表明,LEACH-TYC算法使得簇规模更均衡、网络生存时间更长、节点能耗更少。     

能量均衡的无线传感器网络拓扑控制算法

拓扑控制技术对无线传感器网络性能有着重要的影响。该文在本地最小生成树LMST算法的基础上,提出一种能量均衡的拓扑控制算法EBTCA,该算法在构建网络拓扑时综合考虑了节点间的通信能耗和节点剩余能量,既能使局部总能耗接近最小化,又能达到节点能量平衡的效果,解决了网络中"瓶颈"节点因负载过大较快死亡的问题,延长了节点的工作时间,进而延长了网络的生命期。在OPNET仿真平台上对EBTCA算法进行仿真实验,结果表明EBTCA算法在保证了较低的端到端时延、较高的吞吐量与投递率等前提下,有效地延长了网络的生命期,从而保证网络长时间的可靠运行。     

移动Ad hoc网络中基于能量的自适应广播策略

为了在广播中避免产生广播风暴,提出了能量自适应转发的泛洪广播算法。该算法使用自适应调节转发概率的方法来减少信息不必要的重传,通过剩余能量最高的邻节点进行转播,减少了分组在网络中的重复传输,降低节点间的竞争和碰撞,有效抑制了泛洪。分析和仿真表明自适应广播策略比传统的泛洪方法具有明显的优越性,提高了传输成功率。     

移动Adhoc网络中改进的动态源路由算法研究

实时多媒体业务的普及使得提供QoS保证成为移动自组网研究的热点问题。然而移动节点的自由移动和拓扑动态变化,经常造成已经建立的路径断开而需重构路由,造成通信中断和较大的时延与抖动。该文提出了一种改进的动态源路由协议,采用链路状态探测的方法,找到一条最稳定的路径并在通信过程中实时监测路径状态变化,及时进行软切换,有效降低通信中断的概率,从而提供服务质量保证。     

基于蚁群算法的低能耗LEACH协议分析

针对无线传感器网络路由协议LEACH(低功耗自适应分层路由)算法中簇首与Sink节点直接通信的问题,提出了一种基于蚁群算法的LEACH 算法.该算法利用蚁群算法简单易于实现、支持多路径的特点,通过相邻簇首节点间的距离和剩余能量值,在整个网络中建立和更新簇首间的信息素浓度,形成簇首间多跳路由.仿真结果表明,与LEACH算法相比,该算法在能量消耗与延长网络生存周期等方面具有更好的性能.     

一种基于WSN的协议改进算法分析

针对无线传感器网络(WSN)路由协议LEACH 算法中簇首分配不均以及簇首与Sink节点直接通信的问题,提出一种新的无线传感器网络LEACH路由算法.该算法通过节点能量分簇,并在簇首的数据发送过程中引入了改进的多跳路由算法.仿真结果表明,改进后的算法在网络生存时间和节省能量上比LEACH 算法有了很大提高.     

面向连接的Ad hoc网络多径路由协议

为了在Ad hoc网络中提供面向连接的服务,结合MPLS技术中标签交换路径面向连接的特性和多径路由的特点,提出了一种基于标签交换的Ad hoc网络多径路由(LSMR)协议。在源节点和目的节点间按需建立多条没有交叉节点的标签交换路径,使得数据包的转发完全在链路层完成,不需网络层的介入,加快了转发速度。仿真结果表明,LSMR协议比AODV协议能够降低端到端时延和路由负载,提高数据包的投递率。     

LEO卫星网络中基于分布式路由算法的流量均衡策略

LEO卫星网络因覆盖于地球表面的球面结构,高纬度地区轨道间链路较短,导致网络流量分布不均匀的现象。该文以分布式路由算法为基础,提出了基于横向转发权限和横向转发率两种应用于LEO卫星网络的全网流量均衡分布优化策略。前者能够对特定区域的流量进行调整,可作为流量实时调整策略;后者能够控制全局网络的流量分布情况,适用于网络流量分布的整体优化。通过仿真,验证了两种流量均衡策略能够使网络流量分布情况按照一定的均衡特点进行调整,从而实现网络流量优化的目的。     

在动态水环境中基于熵的无线传感器网络路由算法

随着人们对水环境的日益关注以及无线传感器网络技术的成熟,如何使用无线传感网络对水环境进行监控成为一项重大课题。该文在动态水环境中,基于正方体网格剖分思想提出了一种以熵为尺度来衡量路径稳定性的QoS路由算法(EWSQoS),该算法使用正方体网格对信息收集区域进行剖分,再在此基础上寻找到达Sink节点的最短网格,最后利用"熵"来选择路由,减少了重建路由(或路由修复)的次数,在网络拓扑频繁变化的环境中尽可能地提供QoS保证。经仿真实验与性能分析表明,EWSQOS算法与Long-term、DBR、DTN等算法比较,在路由重建次数、路由成功率、网络能耗、网络延时方面具有更优性能。     

Ad hoc网络中基于拥塞的机会调度算法

无线多跳Ad hoc网络中的节点在业务发送过程中需要竞争共享信道,容易发生局部拥塞导致网络性能下降,而且节点内部采用的先入先出(FIFO)队列容易使队头出现阻塞现象,影响队列中后续分组的发送。为此提出了一种基于拥塞的机会调度算法,发送节点发送RTS帧时目标指向多个下一跳接收节点,这些节点在正确解码RTS帧后根据自身拥塞程度按一定概率依照调度优先级顺序发送CTS帧。仿真结果表明,该算法提高了网络端到端的饱和吞吐量和信道利用率,也提高了业务流之间的公平性。     

基于信任和可靠性的P2P安全路由算法

安全有效的路由算法是P2P网络的关键技术之一.针对目前大多数P2P路由算法没有考虑安全性问题,并且采用随机选择下一跳节点的方法会降低路由效率,给出了一种新的P2P安全路由算法.该算法采用信任度与路径可靠性指导下一跳节点的选择,以建立安全有效的路由路径,并且引入加密、多路径传输等方法以抑制篡改、窃听等典型攻击.模拟实验结果表明,该路由算法的路由效率要优于Gnutella,安全性能好.     

基于连接低干扰的无线Mesh网络信道分配算法研究

为合理地分配和利用无线信道资源,研究者们提出了许多关于多射频多信道无线Mesh网络的信道分配算法。该文针对无线Mesh网络的信道分配算法,以连接低干扰信道分配算法(CLICA)为基础,以提高网络容量(吞吐量)为目标提出了一种改进算法。该算法根据网络中各链路的干扰度来计算网络干扰度,通过减小网络的干扰度来提高网络吞吐量,以实现最小化网络干扰度的目标。构建信道分配的数学优化模型,通过NS2仿真验证比较改进前后算法的性能,求解出最优的信道分配。     

Bellman-Ford算法的改进研究

针对传统距离矢量路由(Bellman-Ford)算法,将多约束路由问题简化,并改进路由问题的限制条件,提出了改进的Bellman-Ford算法,应用于基于集中式控制路由协议网络模型。仿真结果表明,采用改进算法的网络路由计算时间随网络节点数有明显的改善,且网络阻塞率随路由请求数增加而下降。验证了改进算法比传统算法更加有效。     

WSN中结合近源数据聚合和拥塞控制的低能耗路由协议

在无线传感器网络(WSN)中,由于感知数据传输引起的能量消耗直接影响网络寿命。数据聚合能消除密集WSN中的冗余数据传输以节约能源,为此,提出了一种WSN中结合近源数据聚合和拥塞控制的低能耗路由协议。首先,构建网络的无结构拓扑,根据数据可靠性权重和节点成本函数来选择数据转发节点。然后,每个中继节点通过近源数据聚合对接收的数据包进行聚合,以此降低传输能耗。另外,在数据转发过程中,各节点根据接收阈值来决定是否转发数据,以此实现拥塞控制。仿真结果表明:提出的协议在能源效率、可靠性和传输延迟方面获得了优异的性能。