基于路由长度的多径路由协议

针对单径路由协议在高速Ad hoc网络中平均端到端时延和丢包率高的问题,在动态源路由协议的基础上,提出基于邻居节点变化率与路由长度的多径路由协议DSR_HD。利用HELLO消息获得一跳范围内可用邻居数,根据邻居数求得节点的邻居节点变化率。在路由发现过程中,采用路由距离与路由跳数相结合的方法计算路由长度,并选择邻居节点变化率和路由长度低的节点加入路由,从而提高路由的稳定性。仿真实验结果显示,DSR_HD协议可以有效减少数据分组传输的端到端时延及路由开销,提高分组成功投递率。     

基于链路状态的AODV路由协议改进

针对AODV协议运行时路由相对稳定的特点,提出一种AODV协议运行时优化方法。该方法通过Hello消息和邻居节点进行信息交换,根据路由跳数、节点电池电量和射频信号强度3个链路状态值动态选择最优路由,实现AODV协议的运行时优化。仿真实验结果证明,改进的路由协议能够有效增加数据包投递率,减少平均端到端延时。     

无线传感器网络单跳扩展增强树型路由协议研究

增强树型路由协议是最近提出的无线传感器网络路由协议,除了使用父子链路,当前路由决策节点通过和其一跳邻居节点之间建立增强链路形成比树型路由更短的路由捷径。为了尽可能多地发掘出潜在的路由捷径,提出了单跳扩展增强树型路由协议,该协议在增强树型路由协议的基础上把当前路由决策节点的单跳父亲节点和儿子节点及它们的邻居节点也考虑进路由决策过程中,可选路由捷径范围不再局限于当前路由决策节点及其一跳邻居之间的增强链路,而是向上扩展到其父亲节点及其一跳部居以及向下扩展到其儿子节点及其一跳邻居之间所形成的增强链路。该协议选择最短的路由捷径发送数据包。给出了单跳扩展增强树型路由协议的判定过程,并将该协议应用到ZigBee网络中。仿真结果显示,该协议在路由跳数和能量消耗这两项网络性能上比树型路由和增强树型路由均有提高。     

基于水压的水下传感网络的选播路由协议

在水下传感网络中,由于传感节点的移动以及节点带宽和能量受限,设计从移动节点至声纳浮标的有效选播路由协议存在挑战.为此,提出一种基于水压的水下传感网络的选播路由HPAR(Hydraulic-Pressure-based Anycast Routing)协议.HPAR协议通过水压决策路由,并依据数据包权重,择优选择下一跳转发节点.当传感节点需要传输数据包时,HPAR协议就利用数据包优先权值ADV(ADVancement)构建候选转发集,再利用归一化的权值NADV(Normalized ADVance)评估候选转发集内节点成为下一跳节点的"适度性",然后,将候选转发集划分不同的簇,使得簇内的节点均在彼此的通信范围内,再计算每个簇的期望权值EPA(Expected Packet Advanced),具有最大EPA的簇成为下一跳转发簇,最后,再利用定时器抑制冗余数据包数,并优化定时参数.仿真结果表明,提出的HPAR协议有效地提高数据包传输率、降低冗余数据包数.     

基于跨层设计的CLRM-HWMP路由协议研究

在研究HWMP路由协议的基础上引入跨层设计方法,综合考虑数据链路层的数据帧传输成功率DFTE(Data Frame Transmission Efficiency)、网络层的可用带宽和节点跳数作为跨层路由度量值CLRM(Cross-Layer Routing Metric),提出一种综合路由判据的跨层路由协议CLRM-HWMP路由协议.该协议有效解决单一的路由量度判据在提高无线Mesh网络性能方面的局限问题.通过NS-3仿真工具对无线Mesh网络中的HWMP路由协议和提出的CLRM-HWMP跨层路由协议进行分析对比,实验结果表明:提出的CLRM-HWMP路由协议有效降低了节点间端到端时延、提高了数据包投递成功率和网络吞吐量.     

水下无线传感网络中一种地理-机会的混合路由

为了提高水下无线传感网络(UWSNs)的数据采集效率,提出基于地理-机会的水下无线传感网的混合路由(GOHR)。当源节点需要转发数据包时,首先计算候选转发节点集,并依据集内节点的归一化权重进行排序,形成转发簇;然后分析每个簇的期望权重值;最终由最大期望权重值的簇内节点转发数据包。同时,引用时延机制,抑制冗余数据包。仿真结果表明,提出的GOHR协议提高了数据包传递率,降低了数据包传输时延。     

WMSN中的一种实时地理路由算法

针对基于地理位置的路由协议在无线多媒体传感器网络中存在的路由空洞问题,提出了一种新的地理路由算法RTGR.该算法通过周期性的空洞检测收集所有空洞边界节点的位置信息,并利用距离形成一个覆盖空洞的感知域.数据包到达感知域后,动态选择空洞边界上的凸包节点作为中间节点进行转发,形成有效的空洞迂回路径,避免陷入路由空洞.仿真结果表明,该算法的路由平均跳数明显减少,能够保证多媒体数据在多路由空洞环境下的实时传输.     

一种水下传感器网络移动环境下高效节能的路由协议

水下无线传感器网络（UWSNs）由一组传感器节点组成,节点自动采集水下环境信息最终将信息发送到水面的声纳浮标。然而,水下传感器网络拓扑结构变化迅速,数据传输链路不稳定。论文基于贪婪周边无状态路由协议（GPSR）针对周边转发过程进行改进,提出了一种高效节能的地理路由协议（EEGPSR）。首先,对GPSR路由协议的周边转发过程进行改进,不再运用右手法则、而是基于两个指标的权值函数选取周边转发节点作为最优转发节点跳出前方的空洞区域;其次,设置空洞标记,当节点陷入路由空洞时,此节点的空洞标记加1,当标记大于10后,该节点不再作为中继节点。仿真结果表明,该协议可以有效地减少路由转发消耗、降低传输时延、提高数据包成功投递率,并且可以有效地解决路由空洞问题。     

面向车载网的基于AODV优化路由协议的研究

车载网VANETs(Vehicular ad hoc networks)属于新型的通信模型,其可实现车间通信和车与基础设施通信。由于VANETs节点密度动态变化,节点的快速移动、移动模型的局限性等特点,为VANETs的数据传输提出挑战。鉴于此,提出优化的按需距离矢量AODV(Ad Hoc On demand Distance Vector)方案IAODV(Improved AODV)。在城市环境中,AODV在端到端传输时延、数据包丢失率方向性能较差。为此,IAODV采用限定源节点的路由跳数,降低AODV的端到端传输时延,同时为源节点提供备份路由,从而改善数据包丢失率。仿真结果表明,与AODV协议相比,IAODV在端到端传输时延、数据包丢失率得到有效提升。     

一种基于左、右手法则的GPSR分区边界转发路由协议*

针对无线传感器网络贪婪地理路由协议中的路由空洞问题,分析了现有路由空洞解决策略的不足,对GPSR路由协议中边界转发策略进行改进,提出了一种左、右手法则相结合的分区边界转发策略.仿真结果表明,改进后的协议能够以较小的控制开销代价,提高数据包投递成功率,减少路由跳数,提高贪婪地理路由协议的实时性.     

Energy-aware routing for delay-sensitive underwater wireless sensor networks

The energy reduction is a challenging problem in the applications of underwater wireless sensor networks （UWSNs）. The embedded battery is difficult to be replaced and it has an upper bound on its lifetime. Multihop relay is a popular method to reduce energy consumption in data transmission. The energy minimum path from source to destination in the sensor networks can be obtained through the shortest path algorithm. However, because of the node mobility, the global path planning approach is not suitable for the routing in UWSNs. It calls for an energy-efficient routing protocol for the high dynamic UWSNs. In this paper, we propose the modified energy weight routing （MEWR） protocol to deal with the energy-efficient routing of delay- sensitive UWSNs. MEWR is a low flooding routing protocol. It can tolerate the node mobility in UWSNs and achieve a low end-to-end packet delay. MEWR can provide lower energy consumption than the existing low delay routing protocols through the dynamic sending power adjustment. The simulation results demonstrate the effectiveness of MEWR.     

An efficient void resolution method for geographic routing in wireless sensor networks

Geographic routing is an attractive choice for routing data in wireless sensor networks because of lightweight and scalable characteristics. Most geographic routing approaches combine a greedy forwarding scheme and a void resolution method to detour a void area that has no active sensor. The previous solutions, including the well-known GPSR protocol, commonly use the right-hand rule for void resolution. However, the detour path produced by the right-hand rule is not energy-efficient in many cases. In this paper, we propose a new void resolution method, called void resolution-forwarding, which can overcome voids in the sensor network energy-efficiently. It exploits the quadrant-level right-hand rule to select the next hop for the current node during circumventing a void area. We show by experiments that the proposed method is efficient and scalable with respect to the various voids and network density and that it outperforms the GPSR protocol significantly.     

三维无线传感器网络贪婪地理路由协议

针对已有的三维无线传感器网络路由协议均将三维问题转换到二维平面上解决,没有充分利用三维空间的特点,提出了一种基于地理信息的三维无线传感器网络贪婪地理路由(GGR)协议。该协议在通常状况下采用贪婪转发算法,针对基于地理信息的贪婪算法中易出现的路由空洞问题,给出一种三维滚动球边界遍历算法。实验结果表明:该协议具有较高的路由成功率,路由跳数也得到优化,尤其是在节点密度较低的情况下体现出较强的优势。     

WSN中节点覆盖分层下的多路径路由协议

为了解决无线传感器网络（WSN）的路由问题,在分析了单路径路由协议和多路径路由协议的基础上,提出了节点覆盖层次模型。该模型根据节点到sink节点的最小跳数将网络分成以sink节点为中心的层次结构,并将邻居节点分成父节点、兄弟节点和子节点3类。并设计了在此模型下的路由协议MP-NCL。在该协议中,节点总是将感应到的数据向父节点转发,实现了跳数最小、多路径的数据传递。分析和仿真结果表明,节点覆盖层次模型和MP-NCL路由协议在延时、耗能、可靠性和生命期方面有较好的性能。     

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。     

大规模无线传感器网络的路由协议研究

对于大规模无线传感器网络的路由协议进行了研究,提出了基于最小跳数的路由协议。详细介绍了最小跳数场的建立过程,从理论上证明了每个节点只会收到一个导致最小代价变小的信息包,分析了节点随机延时对跳数场建立的影响和相应的处理措施。该协议可以在大规模网络内使用,节点只要记忆自己的转发节点集,就可以沿着最短路径向网关发送数据。分析和仿真实验都证实了设计的正确性。     

基于路径质量的无线传感网路由协议

基于跳数的无线传感器网络路由协议因实现简单、延迟少和易维护等优点,一直以来受到广泛关注。在分析现有基于跳数的路由协议的基础上,对最小跳数路由算法的选路标准进行了改进,提出了一种基于路径质量的无线传感网路由协议,采用跳数、综合链路质量和节点能量作为路径质量的度量指标。使用OMNET++网络仿真软件进行了仿真实验,实验结果表明：改进后的路由协议有效地提高了网络分组的投递率,降低了网络的能耗。     

一种线性时间复杂度的高效路由保护方法

如何高效快速地应对网络中的故障是设计路由协议的基本要求和主要任务。由于动态路由协议在应对网络中的故障时,在协议动态收敛的过程中将会有大量的报文被丢弃。因此,目前路由器厂商普遍采用路由保护方法来克服网络故障,在众多的路由保护方法中,DC（downstream criterion）规则是一种被普遍认可的方法。然而,已有的实现 DC规则算法的时间复杂度普遍较高,并且复杂度随着网络节点平均度的增加而迅速增加。为了应对上述问题,提出一种线性时间复杂度的高效路由保护方案ERPLR（an efficient routing protection method with linear time complexity）,该方法首先提出了备份下一跳计算规则,然后在已有最短路径树的基础上,根据备份下一跳计算规则为所有的源目的节点对计算备份下一跳。在计算备份下一跳的过程中,每个节点和其邻居最多被访问一次,因此ERPLR的时间复杂度为O（V+E）。实验结果表明,与已有的实现DC规则相比较,ERPLR在故障保护率和路径拉伸度两个度量指标结果相似的情况下,在真实网络拓扑和模拟拓扑中,ERPLR分别降低了大约74.93%和78.91%的计算开销,该方法可以极大地降低DC规则的计算开销。     

MHR无线传感器网络梯度场动态调整策略

为了适应无线传感器网络的动态拓扑结构特性、提高数据汇聚的可靠性,MHR无线传感器网络的最小跳数梯度场应该实时动态更新。为节省能量,节点可实时监听其梯度化邻居节点信息并据此动态调整其拥有的最小跳数值,以实现MHR无线传感器网络最小跳数梯度场的廉价动态实时更新。理论分析和仿真结果表明该方法在无线传感器网络物理拓扑结构不发生大规模突变的状态下具有良好的效果。     

Ergodic secrecy rate of two-user MISO interference channels with statistical CSI

This paper considers a two-user multiple-input single-output （MISO） interference channel with confidential messages （IFC-CM）, where the beamforming vectors at the two transmitters are jointly optimized using the closed-form Pareto-optimal parameterization. We prove that artificial noise cannot improve the secrecy rate performance, and coordinated beamforming is secrecy-rate optimal which is achieved by agreeing on the parameters between the two transmitters. We analyze the feasible set of the beamforming parameters that guarantees positiveness of the secrecy rates when the transmitters know only statistical CSI, and then analysis in the ergodic secrecy rate region is discussed. More importantly, we derive the closed form of the ergodic secrecy rates and illustrate the Pareto-optimal structure of the beamforming vectors.