一种基于移动代理的无线传感网络节点覆盖算法

研究了一种基于移动代理的无线传感网络节点覆盖算法.利用该算法,不需要知道整个网络的拓扑结构,或全局信息就能快速有效地访问整个网络中的全部节点,实现节点覆盖的目的.仿真结果证明,即便考虑节点失效的影响,该算法仍然保证了一定的有效性.     

考虑控制器故障的软件定义机载网络选举算法

针对机载网络环境下控制器发生不可恢复故障的问题,提出分布式的控制节点选举（DCNE）算法. 为了保证故障恢复后控制节点的性能,综合考虑邻居节点密度、平均流请求量和控制器处理能力,计算选举权值. 通过邻居节点信息的建立和维护实现选举消息的更新,提出依据节点状态传递和处理选举消息的算法. 从故障恢复后的控制域性能角度对DCNE算法进行仿真验证. 结果表明,与现有算法对比,DCNE算法在最大时延和流部署开销指标上具有更好的性能,能够较好地适用于机载网络环境.     

基于GEM-PHD粒子滤波的移动定位自更新传播算法

为了实现无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)中移动节点的实时动态定位和更新,提出了一种基于广义运动概率假设密度粒子滤波的移动定位自更新传播算法,该算法利用锚节点作为观测者探测周围环境中存在的未知节点,收集探测到的信息,利用广义运动概率假设密度粒子滤波算法对未知节点定位。基于反向定位策略选择未知节点的最优位置,将已获得定位信息的节点升级为虚锚节点继续对周围邻居节点实施定位,再进行定位传播和位置更新,最终实现全网络移动节点实时定位和位置更新。仿真结果表明,在锚节点单一存在时,所提算法可以预估未知节点的位置,且定位精度高,可以对整个移动群体进行实时定位。     

一种Ad Hoc中基于位置路由的改进算法

无线Ad Hoc网络中节点的移动性会导致路由更新,因此就需要进行新的路由发现．基于此,提出一种基于距离的位置路由改进算法,利用对目的节点位置信息的跟踪,根据节点之间距离的变化来动态调整路由发现,使得在位置辅助路由协议路由发现失败时避免采用全网洪泛机制．此外,设置距离更新门限来达到节点位置信息实时性与更新负载的平衡．仿真结果表明相比于位置辅助路由协议,所提的改进算法在分组成功投递率、平均端到端时延和路由负载上有一定提高．     

多主体系统分布式动态网络的权值平衡算法

针对加权有向图实现一致均值收敛必须是平衡图的要求，提出了一种分布式权值平衡算法使得任意一种强连通的加权有向图最终能全局渐近收敛到平衡图.该算法对有向图的各个连接权值赋初值，并计算每个节点的输入度和输出度，利用周围邻居节点的输入度和输出度之差等信息对节点的输入权值或输出权值进行权值更新，如此迭代进行直至所有节点都达到输入度和输出度权值平衡.利用特征值圆盘定理证明了保证该分布式算法实现最终一致性收敛的充分条件，给出了算法中调整因子取值的上限值.仿真结果验证了算法的有效性，并对不同调整因子下的系统收敛结果作了分析比较.     

基于信息融合的广域后备保护算法

为了提高广域后备保护的准确性和容错性,本文提出了一种广域后备保护故障母线判别算法。该算法利用保护范围内所有线路两侧IED采集的方向信息、距离Ⅱ段信息进行融合得到保护综合值。将保护综合值之间进行比较即可实现故障母线元件判断,在理论上分析了广域后备保护算法容错的位数。以IEEE14节点系统为例,取多组子系统的案例进行验证分析,结果表明该算法对保护拒动和误动有较高容错性,方法简单可靠。     

利用路径优先级实现传感器网络中的拥塞避免

提出了一种基于路径优先级的多路径传感器网络拥塞避免算法.传感器节点通过监测队列剩余空间长度和拥塞状态持续时间实时更新节点的拥塞状态指数(CSI),当检测到CSI发生改变时,计算节点的路由状态指数(RP-SI)并通知其邻居节点,邻居节点更新记录下游节点的RPSI,调整下游路径的优先级.传感器节点根据信息优先级的不同,通过不同优先级的路径发送数据.仿真结果表明,提出的算法在减少网络拥塞的发生和减少网络时延等方面取得了很好的性能.     

Implement Congestion Avoidance in WSN Using Path Priority

提出了一种基于路径优先级的多路径传感器网络拥塞避免算法.传感器节点通过监测队列剩余空间长度和拥塞状态持续时间实时更新节点的拥塞状态指数( CSI),当检测到CSI发生改变时,计算节点的路由状态指数(RPSI)并通知其邻居节点,邻居节点更新记录下游节点的RPSI,调整下游路径的优先级.传感器节点根据信息优先级的不同,通过不同优先级的路径发送数据.仿真结果表明,提出的算法在减少网络拥塞的发生和减少网络时延等方面取得了很好的性能.     

基于信任匹配机制的WSN主备节点更新算法

在无线传感器网络(WNS)的分区过程中,主备节点的更新过于频繁,使得网络传输的稳定性受到影响.为此,从减少WSN网络主备节点更新频率、强化网络传输稳定性的角度出发,提出了一种基于信任匹配机制的WSN主备节点更新算法.首先,引入聚类机制并结合剩余能量、拉氏距离、最短跳数等参数,建立基于动态维度判决方法的信任匹配机制,以减少单因素条件下节点主备轮询异常的情形,改善节点受限状况,优化主备节点的存活质量.随后,针对一次更新过程中匹配性不强的问题,引入排序机制,建立基于双重匹配的节点更新机制,从备用节点中筛选出待更新节点,优先用于监控区域节点能量数据传输,进一步降低区域能量消耗水平.与当前广泛使用的基于簇的无线传感器网络能量消耗最小化算法(CBA-E算法)、基于提高无线传感器网络生存期机制的改进簇路由协议算法(IIL算法)相比,此WSN主备节点更新算法对节点更新频率和网络传输性能的改善效果显著.     

跨层负载感知的无线Mesh网络拥塞控制

为了解决无线Mesh网络(WMN)的网关拥塞控制问题,在已有的网络拥塞控制策略基础上提出一种新的基于跨层感知的逐跳拥塞控制(CCACL)算法.该算法根据监测到的节点拥塞信息,对上游节点的信息发送速率做出自适应的调整,同时对下一跳节点的拥塞极限阈值进行适当调整,使缓存空间以更快的速度清空,进而缓解网络拥塞.为了确保数据传输的可靠性,CCACL算法在逐跳的可靠性保证机制基础上给出了一种端到端的选择确认机制.仿真结果表明,新算法可有效解决WMN中的拥塞控制问题,提高了分组投递率和网络吞吐量,减少了分组的端到端延时.     

节点信誉相关的无线传感器网络故障检测

提出一种基于节点信誉的无线传感器网络故障检测算法.算法为每个传感器节点建立了基于Dirichlet分布的信誉函数,整个算法由检测模块、信誉更新模块和故障判定模块3部分组成.检测模块计算节点当前时刻的健康等级;信誉更新模块负责维护、更新节点的信誉值;故障判定模块则对是否发生节点故障和敏感事件进行判定.仿真结果表明,该算法具有较高的故障检测精度,在传感器网络故障节点达到25%的情况下,仍能检测出94.83%的故障节点,而误警率则可以保持在5%以下.     

更新最短路径树的完全动态算法

在已有的动态更新最短路径树(Shrotest Path Tree,SPT)算法的基础上,提出节点发生变化时更新SPT的方案,与SPT中权值发生变化时更新SPT的方案相结合,提出处理网络拓扑变化的完全动态SPT(Completely Dynamic of Shortest Path Tree,CD_SPT)算法。当网络拓扑发生变化时,该算法对边的权值增加、减少的情况,节点加入、删除的情况进行分别操作,但其基本思想都是利用已有SPT的有用信息,只关注需要变化的边和节点,通过缩小计算规模来减少冗余计算,从而大大减少计算量。仿真试验结果表明,CD_SPT算法具有更高的效率和更好的性能。     

基于计算几何方法的WSN节点部署研究

将一种计算几何学方法θ(即n log n)应用于无线传感网络中能量保有量较低的节点.通过检测网络中节点的分布密度,传感覆盖面的相关信息来有效的添加节点,以获取节点采集的数据信息.与此同时,还将这种算法与随机添加节点的算法在临界态节点状态下的部署网络中做了对比,不断寻找定位新节点的这种部署方式使得传感网络中节点数量的不断有效增加,延续了整个网络的生命周期.实验结果表明,该算法很接近理论值,并且超过随机增加节点算法的2.5倍.     

基于蚁群优化算法的无线传感器网络跨层路由协议

针对无线传感器网络对实时性、鲁棒性及能耗平衡要求较高的特点,提出了基于蚁群算法和跨层优化的无线传感器网络路由协议ABCRO（Ant-Based＆Cross-layer Routing Optimization）。算法综合考虑各层之间的信息共享机制,将链路的通信开销和链路通信情况以数据的形式转换为网络性能优良的评估参数;通过将接纳控制网络节点机制、信息素禁忌表的双向更新、节点剩余能量信息维护及跳数更新等信息加入路由选择公式,有效增强算法的可扩展性,降低通信过程中的拥塞问题。仿真实验表明ABCRO算法能够较快的寻找出一条最优的路径,从而平衡网络能耗,降低冲突率,有效提高网络整体性能,延长网络寿命。     

延长传感器网络寿命的动态休眠调度算法

基于网络拓扑结构连通和覆盖的冗余性,结合多跳无线传感器网络的特点,建立节点休眠调度模型,提出一种延长网络寿命的算法.根据节点的剩余能量,动态选择一组满足连通覆盖条件的工作节点集,达到延长网络寿命的目的.当某个节点因能量耗尽失效时,其相邻的休眠节点被激活,并代替其收集信息以维持网络正常工作.理论分析和仿真研究表明,该算法能有效判别冗余节点,在保证网络有效覆盖和连通的条件下,降低节点能耗,延长网络寿命.     

采用EMS算法的多元LDPC译码器的FPGA实现

针对多元低密度奇偶校验码(LDPC)译码器的资源消耗过大问题,设计了一种采用扩展最小和算法的低资源需求的多元LDPC译码器.采用以块为单位对信息进行迭代更新和Flooding传递调度策略的结构.为降低译码器的存储资源和逻辑资源,首先减小传递信息的深度,将变量节点更新和校验节点更新进行联合设计.同时,利用迭代时间差对变量节点更新和校验节点信息所需的资源进行复用.在具体实现中,对一个GF(64)域上码长为1044bit的非规则多元LDPC码,采用Xilinx公司XC4VLX60的现场可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片设计了译码器.与现有文献相比,所提出的译码器结构可节约54%的存储资源和逻辑资源,且提高了译码速度和吞吐量.     

网格环境下基于分布式数据流频繁模式的数据更新算法

网格环境下,分布式数据源的更新一致过程无法实现．通过计算分布式数据流的频繁项,进行有选择的数据更新清洗,是当前研究的热点．本文提出MDF算法（Mining Distributed Frequent items）,计算分布式数据流的频繁项,用以满足诸如更新频繁和查询频繁的数据更新需求．算法采用根节点和节点独立处理的方式,使用简单的位串操作和频繁项副本政策,极大的减小了各节点的计算负载．同时对节点的频繁阈值设置给出了准确的计算公式．用实际数据对算法进行检测．实验结果证明,MDF算法有效的计算分布式数据流频繁项,提高了网格环境下数据更新的效率．     

无线传感器网络改进引力搜索算法的设计与实现

为了高效利用有限的无线传感器网络节点能量,延长网络的生命周期,提出了一种应用于无线传感器网络协议中的改进引力搜索算法(IMPGSA)来更新簇头节点的位置。该算法使用分数阶微积分对引力搜索算法(GSA)进行优化,使用多目标适应度函数对簇头节点更新后的位置进行评估,这些目标包括距离、延迟、链路生命周期和能量。仿真结果表明:本文提出的改进算法与人工蜂群算法(ABC)、引力搜索算法(GSA)和粒子群免疫协同算法(MPSICA)相比,网络生命周期分别提高了10.7%、22.4%和13.1%。可见,该算法通过在网络中不断进行迭代以更新簇头节点的位置,有效延长了网络节点的生命周期,进而有效延长了网络本身的生命周期。     

基于改进蚁群的BP神经网络WSN数据融合算法

为了保证无线传感器网络（WSN）在深井中能有效地工作,提出了一种改进蚁群的反向传播（BP）神经网络WSN数据融合算法（IFA-IACOBP）.通过规划蚂蚁运动方向和引入节点剩余能量对蚁群算法启发因子进行改进,优化蚂蚁下一跳节点选择概率,利用改进后的蚁群算法对BP神经网络进行优化,引入井下WSN数据融合,数据经两级融合处理后,能去除大部分冗余信息.仿真实验结果表明,IFA-IACOBP算法能有效减少网络数据通信量,提高数据实时性,降低网络能耗,延长网络寿命.     

基于蚁群优化的WSN网络数据融合算法

为了减少WSN网络中数据传输量、优化无线传输距离,提出了一种基于蚁群优化的WSN网络数据融合算法.该算法构造数据融合树并根据WSN网络的传输特点改进了蚁群算法,考虑了路径偏转角对路由的影响,调整节点选择概率;同时对最优的多个路径更新信息素,以提升最优路径的全局搜索能力.在WSN网络节点能量消耗、传输延迟方面与经典算法对比,发现该算法能够有效延长网络的生命周期、降低节点能耗,并能改善网络负载均衡.