煤矿无线多媒体传感器网络能量均衡路由方法

针对煤矿井下多媒体信息采集需求及巷道带状空间与传感器网络中节点能量受限的特点,构建了煤矿无线多媒体传感器网络(WMSN)系统模型,提出了一种由基于位置与剩余能量的虚拟网格中层次分簇(PREHCVG)算法及基于能量与距离的蚁群路由(EDACR)算法构成的煤矿WMSN能量均衡路由方法。该方法中,PREHCVG算法根据网络中节点的通信半径对节点进行虚拟网格划分来实现分簇管理,并结合节点的剩余能量及所处位置信息选取簇头节点;EDACR算法根据节点的剩余能量及节点间距离信息,从簇头节点及备选簇头节点中选出路由节点。仿真结果表明,与经典LEACH算法相比,煤矿WMSN能量均衡路由方法能够有效均衡WMSN中节点的能量消耗,减少WMSN中能量耗尽的节点数,延长WMSN生命周期。     

多媒体传感器网络实时分簇路由协议

在无线多媒体传感器网络路由协议设计中,针对如何满足QoS传输需求并尽可能提高能量效率的问题,提出一种分簇结构的实时路由协议CBRP。将地理位置路由和非均匀的虚拟网格分簇技术有效地结合,动态调整数据包在簇头组成的骨干网络中的传输速率。仿真实验结果表明,该路由协议满足实时性、可靠性等质量域的QoS需求,能有效延长网络的生命周期。     

基于自适应惯性权重的混沌粒子群优化无线传感器网络成簇算法

为了解决簇头选举过程中多因素冲突问题,以优化簇头选举和延长网络生命周期为目标,提出一种基于自适应惯性权重混沌粒子群优化（AWCPSO）的分簇算法.该算法在簇头竞选过程中,考虑了节点剩余能量、与基站的距离以及该节点担任簇头的概率,通过自适应惯性权重的混沌粒子群算法优化簇头的选举,并将通信范围内的节点作为其簇成员.簇头数目的选择满足最优簇头个数,从而进一步提高了网络的能量使用效率.仿真结果表明,与SEP和DEEC算法相比,本文算法能够更有效的节省能量,网络稳定周期分别延长62.31%和16.45%,同样有效的均衡网络能量消耗,延长了网络生命周期.     

移动传感器网络中能量有效分簇算法

针对移动传感器网络中节点移动及能量有限问题,提出基于TDMA和事件触发的能量有效分簇算法。该算法以移动网络为应用背景,结合时分复用,通过分析簇头节点剩余能量及簇头节点移动进行分簇,以减少网络中簇重构次数,有效均衡系统中节点能耗,并延长网络生存时间。仿真结果表明:所提出方法相对CBVRP算法簇重构次数可减少6.0%,相对MCR算法网络生存时间提高了10%。     

模糊边缘检测无线传感器网络分簇算法

针对传统分簇算法簇头选举仅单一考虑节点位置或能量分布的问题,提出了一种基于模糊边缘检测的无线传感网络分簇算法,该算法综合考虑拓扑边缘信息和节点能量分布,根据网络能量分布情况调整带宽内边缘节点参与簇头选举的概率.仿真结果表明,该算法簇头选举相对于LEACH算法分布更加合理,有效延长网络生命周期.     

基于蚁群的无线传感器网络分簇路由算法

在研究经典低能量自适应分簇路由算法的基础上,提出基于蚁群的无线传感器网络分簇路由算法。该算法将蚁群算法应用到簇间路由机制中,寻找簇头到基站的最佳路径,使得离基站较远的簇头节点沿着最佳路径传输信息,有效地减少了簇头节点的能量开销。同时,在簇头选举时,该算法不仅考虑簇头节点的剩余能量,而且兼顾簇头与簇头之间的距离,使得簇头分布更加均匀。仿真结果表明,该算法和LEACH及DADC算法相比,有效地均衡了网络能量消耗,并延长了网络生命周期。     

一种改进的基于WSN独立分簇的路由协议

针对现有WSN分簇路由算法的不足均衡网络能量消耗,引入一种新的基于竞争机制的无线传感器网络分簇路由协议,利用"屏蔽效应"控制簇头在簇中的分布和各簇成员节点数目,同时采用独立的簇头选举制度按轮仅在簇内广播簇头信息来减少簇头选举次数从而进一步节省能量。并采用基于阈值的单跳与多跳相结合的簇间通信方式。当与现有协议比较结果表明,新算法有效解决簇头分布不均的问题,能更好的均衡节点能量负载,其能量有效性也得到了很大的提高,延长了网络寿命。     

传感器网络中基于多级选举的非均匀簇头选择算法

为了节省和平衡网络中簇头的能耗,提出了一种基于多级选举的非均匀簇头选择算法MSEBNECHSA。该算法首先通过空间虚拟网格、簇头和Sink构成的三级选举机制构造网络候选簇头的能量分布图,然后采用基于候选簇头能量和距离的模拟退火算法,使网络中簇头的竞争范围随着到Sink的距离远近而相应从小到大非均匀分布。仿真实验表明,该算法能够以较低的能量成本将网络中的节点有效分簇,并且平衡网络中的能量消耗。     

基于多重竞争的无线传感器网络簇头选择算法

无线传感器网络(WSNs)需要简单而有效的算法提高网络的生存周期.在经典的分簇算法LEACH基础上,根据节点剩余能量进行竞争,剩余能量大于阈值的节点可以选为簇头.在选择簇头时,各节点设置延时时间,根据邻节点数、到已选定簇头的距离2个因素进行竞争,选择合适的节点成为簇头.算法稳定了簇头数量,并使簇头分布更合理.仿真和数据分析表明:算法能显著提高网络的生存周期.     

基于能耗负载平衡的自组网分簇算法

针对Ad Hoc网络的节点能量受限问题,改进分布式高效分簇算法(DECA),提出一种适用于自组网的分簇算法。该算法建立簇头能耗模型,利用簇头能耗和簇头平均能耗方差描述能耗负载平衡度。仿真实验表明,相比DECA算法,改进算法能有效平衡簇头节点的能耗负载,延长网络生命周期。     

基于链路可靠性的两跳QoS路由

针对工业无线传感器网络对路由协议的QoS要求，研究了一种基于链路可靠性的两跳QoS路由（Link-Reliability Based Two-Hop Routing for QoS Guarantee in Industrial Wireless Sensor Networks， LRTHQR）.采用两跳速度策略和数据优先级调度策略提高实时性，采用改进的信任评估模型以选择可信路径进行路由，采用基于接收功率的链接概率和数据包重传次数作为衡量链路可靠性的指标，同时采用能够综合考虑节点剩余能量和转发能耗的转发策略，以改善网络寿命.仿真结果显示：与未考虑链路可靠性的NCSRT （NodeCredible Security Routing for IWSN Based on THTR）算法相比， LRTHQR算法在丢包率、时延以及包平均能耗方面有着明显优势；与同样侧重QoS要求的LRTHR （Link-Reliability based Two-Hop Routing）算法相比， LRTHQR算法在截止期错失率、路由开销以及包平均能耗方面有着显著提升.     

网格调度中的QoS参数容错

基于QoS参数的资源调度在执行中由于参数不满足要求导致调度失败,可靠性不强,而部分QoS参数具有累加属性,可实现不同任务之间的参数容错。基于此,在考虑用户偏好的基础上,分析参数特性,提出一个在时间和成本上实现多任务之间容错的调度算法。该算法在不增加预算的基础上可以提高任务执行的成功率,并能够根据用户的偏好更好地满足用户的需求。实验结果表明,在QoS参数上的调度容错能够较大地提高调度的可靠性。     

一种无线传感器网络以数据为中心的QoS路由协议

提出一种以数据为中心的QoS路由协议(DDQP).DDQP支持两种QoS度量:可靠性和传输延迟;采用交叉层优化技术将传感器网络无线信道通信模型作为路由协议设计的依据,有效的节约了网络能源消耗;采用反压力重新路由机制在满足业务QoS的前提下尽可能均匀使用网络中节点的能源,不仅延长了网络生命期,而且有效的控制网络拥塞;采用以数据为中心的数据分发模式,具有良好的可扩展性.描述了DDQP设计的理论依据,并通过仿真实验验证了DDQP的高效可行性.     

Reliability-Aware Energy-Efficient Scheduling for (m,k)-Constrained Real-Time Systems Through Shared Time Slots

While energy consumption is the primary concern for the design of real-time systems, reliability and Quality of Service (QoS) are becoming increasingly important in the development of today’s pervasive computing systems. In this paper, we present a reliability-aware energy management (RAEM) scheme for minimizing the energy consumption for (m, k)-constrained real-time systems, which requires that at least m out of any k consecutive jobs of a real-time task meet their deadlines. In order to meet the (m, k)-constraints while preserving the system reliability, we propose to reserve shared recovery space for real-time tasks based on window-constraints that could be transferred to the corresponding (m, k)-constraints. Moreover, we propose efficient online scheduling techniques to boost the energy saving through shared slack reclamation. Through extensive simulations, our experimental results demonstrate that the proposed techniques significantly outperformed the previous research in reducing energy consumption for real-time systems while satisfying the (m, k)-constraints under the reliability requirement.     

Multicast Routing Optimization Algorithm with Bandwidth and Delay Constraints Based on GA

Most of the multimedia applications require strict QoS guarantee during the communication between a single source and multiple destinations. This gives rise to the need for an efficient QoS multicast routing strategy. Determination of such QoS-based optimal multicast routes basically leads to a multi-objective optimization problem, which is computationally intractable in polynomial time due to the uncertainty of resources in networks. This paper proposes a new multicast routing optimization algorithm based on Genetic Algorithms, which find the low-cost multicasting tree with bandwidth and delay constraints. The simulation results show that the proposed algorithm is able to find a better solution, fast convergence speed and high reliability. It can meet the real-time requirement in multimedia communication networks. The scalability and the performance of the algorithm with increasing number of network nodes are also quite encouraged.     

基于QoS的无线传感器网络路由

综合考虑无线传感器网络的路径节点最小能量、路径能耗、延迟、信道错误率等因素,采用QoS路由对不同的查询业务实现区分服务。通过对传统的定向扩散路由算法的扩展,在保证业务可靠性要求的前提下,组合利用“路径节点最小能量/路径能耗”和“最小跳数”信息,提出了一种针对尽力而为业务和实时业务的QoS路由算法。仿真结果表明,扩展后的算法能满足业务的可靠性要求,随信道错误率的增加,它能更好地均衡网络各节点的能耗。     

支持组合服务选取的QoS模型及优化求解

提出了一个支持组合服务选取的QoS模型的层次结构，包括保证基本服务质量的基本服务QoS模型、反映组合服务特性的基本服务间关联QoS模型以及全面评价组合服务质量的组合服务QoS模型，并在此基础上给出了一个QoS驱动的组合服务选取算法．与同类成果相比，该模型在支持组合服务的动态选取、保证组合服务的整体质量方面具有较好的效果．     

一种基于QoS的网格服务选择机制

开放网格服务体系结构OGSA提出了网格服务的概念，为网格资源的虚拟化管理给出了一条有效途径。当前网格系统对于网格服务的支持主要集中在服务的功能发现与调用部分，缺乏对服务的非功能属性的管理支持。服务的非功能属性如服务的响应时间、价格、可靠性等对于用户来说非常重要，体现着用户对网格服务的QoS需求。基于QoS的服务选择机制能够对网格服务的QoS模型进行管理和度量，对于用户提出的QoS需求，服务匹配算法能够为用户选择满足需求倾向的服务。     

基于遗传算法的实时QoS多播路由优化算法

讨论了多QoS约束的多播路由问题，描述了一种适应于研究实时QoS多播路由的网络模型和优化函数。提出一种基于遗传算法中的小生境技术的QoS多播树选择算法，同时优化了多QoS参数。仿真结果表明该算法收敛速度快、可靠性高，能够满足多媒体网络对实时性的要求。