无线传感器网络中一种基于标号的贪婪转发算法

针对传统地理路由存在的路由空洞问题,提出一种新的路由算法:基于标号的贪婪转发LBGF算法。算法将网络中的节点组织为一个带环树,在构建树的同时,父节点依据子节点的位置信息为其分配隐含节点间亲缘关系的标号,从而形成一个树型标号系统,并设计相应的贪婪转发算法。分析与仿真结果表明:相对于GPSR,LBGF算法具有空洞避免、容错性强、通信与存储开销低、计算简便等优点,适于节点稀疏或障碍物较多的无线传感器网络。     

地理路由算法在三维传感器网络中应用

为解决三维传感器网络中应用地理路由算法引起的路由空洞问题,引入树型网络路由算法,提出一种新的地理路由算法———基于树型网络的贪婪算法（ GAT）。根据三维传感器网络拓扑结构信息,GAT生成一个树型网络拓扑,并为每个节点分配ID信息,当基于真实地理位置的贪婪算法遇到路由空洞时,采用树型网络路由算法作为恢复机制,保证了数据分组的可达性。GAT克服了三维空间中贪婪算法的路由空洞问题,可以保证三维传感器网络中任意节点之间数据分组的可达性。仿真实验验证了GAT在三维空间的可行性以及高效的路由性能。     

树型链式非均匀分簇混合多跳路由算法

为了均衡无线传感器网络能耗,延长网络寿命,提出一种树型链式非均匀分簇混合多跳路由算法(TUCHM)。通过引入候选簇头之间的角度控制优化簇头选取,构建树型链式非均匀簇结构以优化成簇策略,利用混合层次网络拓扑结构、并改进蚁群算法的路径选择概率模型和信息素更新模型,实现混合多跳传递数据,以消除LEACH等分簇路由算法在大面积仿真环境下簇内远距离单跳传递和簇头向Sink节点远距离单跳传递的缺点。仿真实验结果表明:与LEACH和DEEC算法相比,TUCHM算法在节点存活数量、网络的稳定周期和生命周期、节点剩余能量方差等性能方面表现优异。     

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。     

基于节点能量和网络稳定性的节能路由协议

在Ad hoc网络中,AODV等路由协议在选择路由路径时没有考虑节点的能量,可能造成部分节点的能量过度使用从而导致网络分割等问题。以AODV为基础,提出了一种基于节点剩余能量和网络稳定性的路由算法ECAODV。该算法在路由发现过程中,不仅要综合考虑路径上的节点的剩余能量和路由跳数,而且考虑路径中间节点对网络稳定性的影响。通过仿真验证该算法有较好的性能。     

无线传感器网络一种不相交路径路由算法

无线传感器网络经常被用来采集物理数据,监测环境变化.由于低功耗无线通信不确定性、链路质量不稳定性以及节点失效等问题,传感器网络很容易导致路由数据包丢失.为了提高网络路由的可靠性,人们提出多路径路由算法.多路径路由中源节点到目的节点的多条路径可能含有公共节点,或者公共边,如果公共节点或者公共链路失效,则这个数据包也丢失,因此又有人提出不相交多路径路由算法.不相交多路径路由算法又分为链路不相交多路径路由算法和节点不相交多路径路由算法.提出了一种不相交路径路由算法,可以将感知节点采集到的数据通过不相交路径传送到汇聚节点,提高路由的可靠性.而且,这个算法还可以很方便地应用到多Sink节点的网络当中.该路由算法用到的路由表大小为|K|,其中|K|表示路径数.算法的运行时间复杂度是O(|L|),其中|L|表示网络中的边数.     

基于路径宽度的Zigbee网络路由算法优化

针对AODVjr算法在路由查找过程中的盲目性导致网络能量利用率不高的问题,提出一种基于路径宽度的W-AODVjr算法。该算法通过在源节点与目的节点之间形成一个环状封闭路由查找区域,并采用指数查找的方式确认最优路径宽度。通过源节点选取路径中节点剩余能量最大的节点,以此作为路由的方法来最大限度保护低能量节点。NS2仿真结果表明,W-AODVjr算法能有效保证数据包发送的成功率,与AODVjr算法相比,网络能量利用率提升8%,生命周期延长约为12%,在Zigbee网络中W-AODVjr算法更具优越性。     

基于DIJKSTRA的无线传感器网络分簇路由算法

为加快无线传感器网络最优路径搜索速度、减少路径寻优能量消耗和延长网络寿命,提出了基于改进的DIJKSTRA算法的无线传感器网络分簇路由算法;运用DIJKSTRA算法在无线传感器网络内以多跳接力的方式来搜寻从源节点到目的节点的最短路径;结合能耗优化策略,避免网络能耗热点问题,实现网络能耗均衡;通过与基于蚁群算法的路由算法对比分析,基于Dijkstra的网络分簇路由算法能优化网络分簇并建立较优传输路径,其快速收敛性能减缓了网络中簇头节点的能耗,延长了网络寿命,提高了网络鲁棒性。     

Ad hoc网络节点不相交多路径距离矢量路由协议

AMR算法是Ad hoc网络计算节点不相交最大路径集合的累积多路径路由机制。针对节点不相交多路径源路由协议MNVP及SMNVP存在的问题,整合按需距离矢量路由AODV和AMR算法,提出了节点不相交多路径距离矢量路由协议MDVRo MDVR协议建立的路径信息分布在网络节点中,可缩短路由分组长度以及减轻路由发现源节点建立路由的负担;可防止攻击者通过墓改路由消息中的路径信息攻陷协议。     

基于定向的ZigBee网络节能路由算法

针对ZigBee网络中,AODVjr算法大量转发分组造成的能量损耗与拥塞问题,以及Cluster-Tree算法造成的父节点能量消耗快等能耗问题,以定向转发分组为策略,设计一种基于定向与最小公共树路径的路由算法。通过对加入网络的节点进行区域划分,协调器将区域顺序通报给各路由节点,以使路由节点在发起路由时,从区域顺序中选取最短路由区域,以此减少AODVjr算法中的冗余的RREQ分组。同时,在区域内采用最小公共子树路径与ADOVjr算法相结合的方式,以达到有效减少分组转发的目的,从而降低整个ZigBee网络的能耗,延长网络的寿命。仿真结果证明,该算法能有效地减少整个ZigBee网络在进行路由发现时的路由请求分组转发的数量,降低网络的能耗,提高整个网络的剩余能量百分比。     

无线传感器网络分簇路由算法研究与改进

在LEACH协议基础上提出一种基于能量和距离的多跳路由算法AECRA(An Efficient Cluster-based RoutingAlgorithm)算法,根据节点的剩余能量和其到相邻节点的能量消耗来选取簇首节点,簇首节点和Sink节点间采取单跳和多跳模式通信,并采用Wardrop均衡原理选择"费用"最少路径传输数据。仿真实验表明,新算法有效的节省了节点的能量消耗,延长了网络的生存周期。     

基于最优连通功率控制的WSNs跨层路由优化算法

针对非连通区域节点空洞效应和热点区域节点间通信干扰导致的路由服务质量（QoS）下降问题,提出了一种基于最优连通功率控制的无线传感器网络（WSNs）跨层路由优化算法。算法采用自适应最优连通功率控制策略,在避免路由空洞产生和保证网络连通性条件下,降低热点区域节点数据转发竞争干扰;通过位置信息、剩余能量和干扰等级的跨层信息交互,动态选取最优转发节点,提高网络整体性能。仿真实验表明：算法能够提高路由（QoS）、优化网络生命周期和降低热点区域通信干扰。     

一种面向WIA-PA网络的节能型路由算法

为解决WIA—PA网络中节点能耗不均的问题,提出一种改进的节能型路由算法。根据网络节点剩余电量情况,选择网络中总体翻余电量较高的路径,将其作为数据转发路径,并充分利用网络中的有源节点,使其尽可能多地转发数据,由此平衡网络中各个节点的电量消耗。实验结果表明,该算法适用于WIA—PA网络环境,可延长网络总体生存时间。     

基于蚁群的无线传感器网络能量均衡非均匀分簇路由算法

无线传感器网络(WSN)路由中,节点未充分考虑路径剩余能量及链路状况进行的路由会造成网络中部分节点网络寿命减少,严重影响网络的生存时间。为此,将蚁群优化算法与非均匀分簇路由算法相结合,提出一种基于蚁群优化算法的无线传感器非均匀分簇路由算法。该算法首先利用考虑节点能量的优化非均匀分簇方法对节点进行分簇,然后以需要传输数据的节点为源节点,汇聚节点为目标节点,利用蚁群优化算法进行多路径搜索,搜索过程充分考虑了路径传输能耗、路径最小剩余能量、传输距离和跳数、所选链路的时延和带宽等因素,最后选出满足条件的多条最优路径,完成源目的节点间的信息传输。实验表明,该算法充分考虑路径传输能耗和路径最小剩余能量、传输跳数及传输距离,能有效延长无线传感器网络的生存期。     

基于干扰感知的无线自组网多播机制

在采用网络编码的无线自组网多播场景中,为了有效地克服节点密度较大时干扰对多播整体性能的影响,提出了一种衡量路径干扰情况的路由度量标准。基于该度量标准,对网络编码机会和节点间干扰避免进行了均衡处理,构建出一种基于部分网络编码的无线自组网干扰感知多播路由机制。仿真结果表明,该机制在能耗、延时和吞吐量等性能方面均优于基于传统网络编码的多播方案,因此特别适用于节点密度较大的场合。     

一种新型的WSN冗余覆盖与节能路由算法

针对无线传感器网络的冗余覆盖问题,在K-覆盖判定算法和部分冗余覆盖算法基础上,提出一种可调冗余覆盖算法。该算法遵循覆盖最大化原则,能降低网络能耗。在可调冗余覆盖算法处理后的高效网络中,给出结合最短路径和最小生成树的最短路径树算法,在网络中构建若干棵以Sink节点为根的最短路径树,进一步降低网络能耗。仿真结果表明,在随机部署网络中,当规定网络覆盖冗余度为2时,2种算法平均可降低能耗20.27%左右。     

基于源区域路径选择的层次化片上网络路由算法

针对较大规模片上网络(NoC)远端节点和邻近节点之间的通信问题,提出一种基于区域划分的层次化簇状分层网（CHM）结构。在此基础上,针对中间节点拥塞严重导致网络性能降低的问题,提出一种基于源区域路径选择的自适应算法。该算法利用CHM结构区域特性将路由决策由源节点移至源区域,同时在原有底层和上层节点对的基础上增加自适应节点对,并增加该部分节点对路由选择性,从而缓解网络拥塞状况。仿真实验表明,与最短路径算法相比,在合成流量和局部化流量模式下,该算法下的CHM结构饱和注入率最多可分别提升约51%和31%,因此该算法可有效提升网络整体吞吐性能。     

一种能量有效的WSN分簇路由算法

针对无线传感器网络(WSN)中的热区问题,提出一种能量有效的WSN分簇路由算法EERA。以基站为圆心将整个感知区域划分为大小不等的圆环,依据节点剩余能量和相对位置选择簇首。簇间采用多跳路由传输数据,路由构建时考虑节点接收和发送数据能耗,将发送距离限制在阈值之内且尽量减少中转次数,簇首节点在稳定传输阶段动态改变转发路径。仿真结果表明,EERA能有效降低网络能耗,均衡网络节点的能耗,延长网络生命周期。     

基于蚁群优化的Ad Hoc网络路由协议实现

为使数据分组能够被及时、正确地传递,同时尽可能延长网络生存时间,提出一种基于蚁群优化算法的Ad Hoc网络能量感知路由协议ABEAR,采用跨层设计思想,综合利用信息浓度、无线信道使用状况和节点剩余能量选择下一跳节点,根据节点的通信活动情况,将部分空闲节点转入睡眠状态,以此节省能量消耗,并给出在NS2平台上使用C++和OTcl 语言实现ABEAR协议的方法。     

基于链接率的AdHoc自适应按需加权分簇算法

AdHoc网络通过分簇算法来实现网络分层,以支持高效的资源管理和路由策略。稳定的分簇算法可以减少网络的计算和通信开销。为了提高分簇算法的稳定性,文中提出了一种基于链接率的自适应按需加权分簇算法（AOWLR）。该算法将节点的运动轨迹抽象为直线形和圆弧形两种,并引入邻居节点的平均链接率预测值作为衡量簇稳定性的一个重要标准。NS2仿真结果证明,同AOW相比,AOWLR算法的负载平衡因子较高,连通统治集（CDS）更新频率和节点充当簇头的公平性指数（HFI）较低。