无线传感器网络多路径路由协议的设计

在传统网络路由协议DSR的基础上,引入了ESDSR的路径生存期的思想,设计出了适用于无线传感器网络的能量多路径路由协议。在该协议的设计过程中针对网络拓扑结构中可能出现的三类路由情况进行了分析,并逐一提出了解决的方法,实现在数据传输的过程中进行传播路径的切换,并通过仿真实验,验证了能量多路径路由协议能有效地延长无线传感器网络的生存期。     

无线传感器网络中一种负载均衡的跳跃式路由协议

如何实现能量的高效利用,延长网络的生命周期一直是无线传感器网络研究的热点.在传统的路由协议中,靠近基站的节点由于要转发其它节点的数据容易过早耗尽能量而失效.本文基于传感器节点传输功率可调这一假设,提出了一种负载均衡的跳跃式路由协议(LBR).协议中每个节点维护K跳的路由表.在需要发送数据时,剩余能量较少的节点将数据发送给下一跳节点,而剩余能量较多的节点可以跨越多跳进行数据传输.从而均衡了节点的能量消耗.模拟结果表明,采用该协议建立的路由,不仅具有延时小,数据传送的路径长度短,维护简单等优点,并且能够改善网络的负载均衡,极大地延长网络的生命周期.     

无线传感器网络安全问题分析与研究

根据无线传感器网络的安全需求,重点分析了目前几种典型的路由协议,通过对多种传感器网络安全协议对比,指出了常用协议存在的局限性,提出了一种基于可信路由表的无线传感器网络安全路由协议,目标是实现以最可信的路由路径规避恶意节点,从而更适合无线传感器网络安全应用。     

基于遗传算法的无线传感器网络路由协议研究*

针对无线传感器网络能量受限、建立高效路由困难等特点,将遗传算法应用于无线传感器网络路由协议中,提出了一种快速构建无线传感器网络最优路径方法。采用可变长度染色体编码,采取选择、交叉和变异操作,充分利用基站的信息资源和强大计算功能,逼近无线传感器网络最优路径。仿真结果表明,基于遗传算法的无线传感器网络路由协议可以有效延长无线传感器网络的生命周期,改善网络性能。     

一种改进的无线传感器网络最小跳数路由协议

针对无线传感器网络最小跳数路由协议数据包多路径冗余传输,能量消耗不均衡等问题,提出了一种改进的无线传感器网络最小跳数路由协议。该协议通过引入侦听机制在网络中建立传输路径,同时采用一种新的能量均衡策略解决关键节点能耗过快的问题,以有效延长网络寿命。通过自主研发的无线传感器网络仿真平台进行仿真,比较最小跳数路由协议和改进协议的性能。实验结果表明:改进协议能够很好的均衡网络能量消耗,提高网络能量有效性,延长了网络寿命。     

基于改进AOMDV路由协议的WSNs拥塞控制和能耗均衡策略

无线传感器网络WSNs中数据流的突发、节点能量有限和多对一数据传输等特性导致其很容易发生网络拥塞和节点能量的非均衡消耗,而采用多路径方式进行数据传输,不仅可以缓解网络拥塞,而且也能达到网络能量均衡消耗的目的。AOMDV协议是一种面向Ad-Hoc网络的反应式多路由协议,首先提出了一种改进的AOMDV协议—I_AOMDV协议,在路由发现阶段不再使用发生拥塞和低能量的节点,而在路由维护阶段则仅使用HELLO信息交换邻居节点的"剩余能量"和"队列长度",同时在路径列表中添加了"拥塞恢复时间"和"能量剩余标志位",从而使I_AOMDV协议更适应于静态WSNs的数据传输。基于I_AOMDV协议,进一步提出了新的网络拥塞控制和能耗均衡策略,其中,拥塞控制策略采用新的拥塞检测方案,并为发生拥塞的最短路径设置了"拥塞恢复时间";而能耗均衡策略则通过为节点的每条路径设置"能量剩余标志位"来解决能量的非均衡消耗问题。仿真实验结果表明,基于I_AOMDV的拥塞控制和能耗均衡策略,可以减少路由协议的开销,有效降低数据丢包率和节点剩余能量的差异性。     

煤矿无线传感器网络可靠数据传输协议

针对煤矿无线传感器网络数据流特点,设计了一种基于节点地理位置信息、集成MAC和路由的无线传感器网络可靠数据传输协议。该协议采用概率性唤醒工作方式,根据本地节点的连通度、节点自身的剩余能量信息和区域事件发生概率选择转发节点,同时引入备用节点,在主节点发生故障时自动转换为主节点进行数据转发,保证数据可靠传输。仿真结果表明,该协议能够降低无线传感器网络节点能量消耗,保证数据传输的实时性,提高数据传输的可靠性。     

井下带状环境中无线传感器网络路由协议研究

针对用于井下矿压监测系统的无线传感器网络节点呈带状静态分布的特点,以最小跳数路由协议为研究对象,对其路由创建阶段、数据传输阶段、维护更新阶段进行改进,提出了一种节点能量分级的最小跳数路由协议。该路由协议通过对节点能量分级处理的方式,减少了控制分组和数据传输路径的冗余量。仿真结果表明,该路由协议的网络生存期、数据分组平均端到端时延以及控制分组百分比较传统的定向扩散协议及最小跳数路由协议有明显改善。     

基于能量收集和链路感知的无线体域网路由协议研究

为了提高无线体域网的能效和数据传输可靠性,提出一种基于能量收集和链路感知的无线体域网路由协议(EHLA)。针对传感器能量匮乏且电池不易更换等问题,引入能量收集技术为传感器补充能量。通过分析网络的能耗和信道特性,建立由剩余能量、链路质量和节点间距离所组成的多目标成本优化模型。最终根据EHLA路由协议得到最佳的下一跳转发节点和到Sink节点的最优路径。仿真分析表明,与现有EVEN和ELR-W协议相比,该协议有效地增加了网络寿命和数据传输可靠性。     

能量感知的无线传感器网络多路径路由研究

针对现有多路径路由协议AOMDV的不足,提出了适用于无线传感器网络的能量感知多路径路由协议IMEA.IMEA在建立链路不相关的多路径时能优先建立节点不相关的多路径,在主路径失效时能优先选择与主路径共用节点最少的作为次优路径,而能量感知的路径选择策略能均衡网络中节点的能量消耗,实现数据传输路径的低能耗.对IMEA进行了仿真实验,结果表明IMEA有效延长了网络的生存时间.     

水下无线传感器网络能量路由协议的仿真研究

水下无线传感器网络对海洋战场的监测要求实时性较强和路由时延较小。针对水声信道传输特点,将路由选择问题转化为非线性规划问题,提出一种基于表驱动路由协议设计思想的选优能量路由协议。该协议在数据传送时总是选取目标函数解较优的路径,从而能够高效利用传感器节点的能量,同时均衡各节点的能量消耗。仿真结果表明,相对于传统能量路由协议...     

基于改进ACO与分布式社区检测的WSN路由协议

在无线传感器网络（WSN）的研究中,兼顾能量消耗和数据传输的可靠性是个非常棘手的问题。基于此,将改进蚁群优化的元启发式算法与复杂度低的分布式社群检测的标签传播技术相结合,提出了一种基于改进蚁群优化算法与分布式社区检测的WSN路由协议,新的路由协议在WSN中创建社群,并通过群集智能在社区内传送数据,从而实现能量消耗的平衡,它在构建和维护路由路径时具有较低的内存开销。此外,新的路由协议通过基于数据转发策略中社群之间的确认机制实现数据传输的高可靠性。仿真结果表明,路由协议在实际吞吐量、能量消耗等方面具有明显的优势。     

基于蚁群算法的WSN能量预测路由协议

LEACH协议中的簇头和基站采用一跳通信,导致能量消耗过快。为此,提出一种基于蚁群算法的无线传感器网络(WSN)能量预测路由协议。引入蚁群算法思想,簇头节点通过多跳方式与基站节点进行通信。在计算蚂蚁选择下一跳的概率时,考虑节点可能的能量消耗,避免路径选择过于集中。仿真结果表明,该协议能降低簇头能量消耗,延长网络寿命。     

基于博弈论能耗均衡的WSN非均匀分簇路由协议

在无线传感器网络(WSN)的分簇路由算法中,节点间能耗不均容易引发 “能量空洞”现象,影响整个网络的性能。针对这个问题,提出了一种基于博弈论能耗均衡的非均匀分簇路由(GBUC)算法。该算法在分簇阶段,采用非均匀分簇结构,簇的半径由簇头到汇聚节点的距离和剩余能量共同决定,通过调节簇头在簇内通信的能耗和转发数据的能耗来达到能耗的均衡;在簇间通信阶段,通过建立一个以节点剩余能量和链路可靠度为效益函数的博弈模型,利用其纳什均衡的解来寻找联合能耗均衡、链路可靠性的最优传输路径,从而提高网络性能。仿真结果表明:与能量高效的非均匀分簇(EEUC)算法和非均匀分簇节能路由(UCEER)算法相比,GBUC算法在均衡节点能耗、延长网络生命周期等性能方面有显著的提高。     

基于信号功率随机衰落模型的无线传感器网络干扰感知路由

为了降低无线传感器网络信号功率的衰减以及节点干扰对数据传输效率所造成的影响,提出了一种基于信号功率随机衰落模型的无线传感器网络干扰感知路由。首先,根据概率论提出了干扰节点不同分布情况下成功传输数据的两种概率干扰模型,并将节点的干扰、路由收敛及节点剩余能量问题作为路由度量建立了干扰感知路由;然后,通过将干扰、路由收敛,以及节点剩余能量作为评估权值,来共同决定最佳的下一跳节点。通过NS2的仿真数据表明,与基于差异化服务的干扰感知路由算法和基于编码的干扰感知路由协议相比,所提出的算法在数据投递平均成功率、能量消耗及平均延迟时间上均有一定优势。     

A quality based routing protocol for wireless mesh networks

Wireless mesh networks can provide low-cost solutions for extending the reach of wireless access points by using multi-hop routing over a set of stationary wireless routers. The routing protocol for these networks may need to address quality considerations to meet the requirements of the user. In this paper, we present a quality based routing protocol for wireless mesh networks that tries to maximize the probability of successful transmissions while minimizing the end-to-end delay. The proposed routing protocol uses reactive route discoveries to collect key parameters from candidate routes to estimate the probability of success and delay of data packets transmitted over them. To achieve accurate route quality assessments, a new route quality metric is proposed that uses performance models of data packet transmissions as opposed to estimating route quality from the transmission of control packets, which have different transmission characteristics. These models are developed after careful evaluations of multi-hop wireless transmissions and validated by computer simulations. Relevant parameters that can be used to assess the route quality metric using these models are explained. Extensive performance evaluations of the proposed quality based routing protocol are presented and its benefits in comparison to some other known routing protocols are discussed.     

一种时延保证的QoS路由协议

针对无线传感器网络中多跳视频传输实时性难以保证以及节点失效造成的传输中断问题,本文在比较分析了考虑时延的路由协议基础上,提出并设计了一种保证时延QoS要求可自我修复的路由协议(Self Repaired and Delay Guarantee Routing Protocol)。该协议选择时延最短的节点作为路由节点,缩短了多跳传输时间;在路由表中增加备选路由节点,当某个路由节点失效时,自动启用备选节点修复路由,节省了路由重新建立的时间,保证了视频传输持续性。仿真结果表明该路由协议能够较好地满足无线传感器网络中多跳视频传输的时延要求。     

基于信息素扩散模型蚁群算法的无线传感网路由研究

为了快速适应无线传感器网络拓扑的动态变化和节点能量的有限性,本文采用信息素扩散模型,提出一种基于蚁群算法的路由协议.由实际和虚拟两种信息素共同指引路由包和数据包进行偏向性路径搜索.进一步,根据数据包传输情况,对信息素采取奖惩机制,从而为路由优化提供支持.基于TOSSIM平台的仿真表明,该协议在保证数据可靠传输的同时,有...     

WSN中SPIN路由协议的改进

无线传感器网络在实时应用中存在节点能量有限、数据传播延时大等问题。为此,提出一种改进的SPIN路由协议。通过比较最小跳数的数目控制数据的传播方向,选择一条到达Sink节点实时性能最优的路径。仿真结果显示,改进协议可以减少传输过程中数据包的数量,降低网络能耗,延长网络生命周期。     

能量感知的无线传感器网络路由协议

在无线传感器网络(WSN)中,如何实现数据转发的高效节能是WSN路由协议的核心问题。在LEPS路由协议基础上,引入能量感知机制,结合扩散延时方法提出EALB路由协议。通过仿真实验验证了EALB能有效减少冗余数据的发送,达到节能和节点间负载均衡、延长网络寿命的目的。