一种基于前向感知因子的WSN能量均衡路由方法

无线传感网络由于受能量和通信能力的限制,为了保证感知数据的有效送达,路由方法(协议)的设计显得尤为关键.本文提出了一种基于前向感知因子的能量均衡路由协议FAF-EBRP,它通过感知链路权重和前向区域内的能量密度来决定下一跳节点,并设计了相应的局部拓扑自发重构机制.通过实验对FAF-EBRP和LEACH、EEUC两个典型路由方法(协议)进行了比较,结果表明,FAF-EBRP能使无线传感网络表现出更好的能量均衡性和更长的有效工作时间.     

WSN中一种基于剩余能量级别的负载均衡路由协议

文中提出了一种WSN中基于剩余能量级别的负载均衡的分簇路由协议REICRP.在簇的建立阶段,RELCRP采用了基于优先级的簇头选取策略,高优先级的节点能更早地广播簇头竞选通告,从而避免剩余能量低的节点成为簇头.簇间通信采用单跳一多跳混合传输模式,簇头节点根据剩余能量级别切换传输方式,以缓解"热点"问题.仿真结果表明:RELCRP有效地均衡了网络中节点的能量消耗,延长了网络的生存时间.     

WSN中负载均衡能量有效的路由算法研究

在PHGASIS建链方法的基础上提出了一种改进的建链方法；在此基础上提出了一种基于双层链结构并由基站集中控制的负载均衡、能量有效的路由算法（LBEERA），此算法充分利用了簇状路由算法和链状路由算法的优点．LBEERA算法将网络划分为多个簇，每个簇的节点组成一条低层链，每条链的链头节点形成一条高层链．仿真试验发现，相对于LHACH算法和PHGASIS算法，LBEERA算法增加了网络生存时间，减少了包传输时延．     

一种基于节点能量的机会网络概率路由算法

在机会网络中,节点之间可能不存在端到端的路径.为了节省网络中节点消耗的能量,在概率路由算法的基础上提出了一种基于节点能量的概率路由算法(Energy-based Probabilistic Routing Protocol using History of Encounters and Transitivity,EBPROPHET).首先,计算两个节点相遇时节点的通信开销,然后相遇节点的剩余能量作为一个参量引入算法,选择节点剩余能量多的节点作为转发节点,最后,进行消息的转发.仿真表明,EB-PROPHET算法具有良好的路由性能,降低了整个网络的能量消耗,延长了网络的生存周期.     

无线传感器网络能量均衡路由算法

设计了一种能量均衡的路由算法.路由的建立分两个阶段,在簇头建立阶段,让候选节点在覆盖范围内以剩余能量的多少和所处位置为标准来竞选簇头,以使簇头分布均匀,平衡网络覆盖;在通信阶段,根据簇头节点的剩余能量大小和其距离基站的远近,采用多跳的簇间通信方式建立路由,以此来降低簇头节点的通信负载.仿真结果表明该算法能够有效降低网络能耗和延长网络生存时间.     

无线传感器网络能量均衡路由博弈算法

针对无线传感器网络节点能耗不均匀,容易形成网络分区的问题,提出了一种基于博弈论的无线传感网络路由选择策略,建立传感器节点之间以剩余能量为效用的博弈模型,求解并确定节点剩余能量最优的路由。仿真结果表明,所提出的路由选择策略可以有效地最大化节点的剩余能量,同时当该模型处于纳什均衡解时,每条路径的能耗处于均衡状态,有效地利用了传感器节点的能量资源,避免了网络能量的空洞,延长了网络的生命周期。     

基于能量均衡的无线传感器网络机会泛洪算法

传统的机会泛洪算法在低占空比无线传感器网络中,容易造成"瓶颈"节点转发大量数据而导致自身能量消耗过快,加速死亡,从而造成网络分割.针对该算法存在的缺陷,新算法在选择发送节点时,充分考虑到了节点的剩余能量和节点间通信链路的质量,达到了节点能量均衡的效果,解决了网络中瓶颈节点因负载过大而过早死亡的问题.通过仿真实验表明,在保证了较低端到端时延和较高投递率的前提下,新算法有效地延长了网络的生命期和增强了网络可靠性.     

WSN能量跳变路由算法的研究

通过分析能量路由算法和最小跳数算法的局限性,提出了能量跳变算法。能量跳变算法充分考虑了无线传感器网络中影响路由性能的能量、跳数等因素,通过仿真实验表明该算法能有效地提高无线传感器网络的生存周期,更好地发挥了路由协议的性能,即通过简单的路由转发机制和对各节点较小的存储要求,就可以高效、可靠地传输有效数据,并且网络的可扩展性较好。     

一种基于蚁群算法的WSN能效均衡路由

为了解决无线传感器网络的能耗不均衡问题,提出了一种基于蚁群算法(ACO)的自适应能量均衡路由算法(EBEA).该算法将节点的能量密度融入到启发因子中,利用蚂蚁的动态适应性在全局范围内寻求最优路径让网络达能量均衡的效果.仿真实验结果表明,与LEACH算法相比,该算法能够均衡整个网络的能耗,并有效的避免了网络分割或者"能量空洞"现象,延长网络的生命周期.     

浅水环境中基于熵的能量均衡路由优化算法

浅水环境具有覆盖面积小、水位低、水底环境较为复杂的特点,当在水下部署传感器节点时,其传输路径容易受到水底障碍物、水中杂物、水浪等影响,给水下传感器的路由选择带来困扰。针对浅水中传感器节点路由选择困难、能量消耗不均、生命周期短的问题,提出一种基于熵的能量均衡路由算法。该算法综合多种节点部署形式,在节点均匀分布和非均匀分布两种条件下分别计算传感器网络通信的能量损耗,权衡考虑节点的剩余能量和位置信息来选择下一跳节点,从而均衡网络能耗。利用NS-2仿真工具对该算法的性能进行仿真分析。结果表明该算法能够实现浅水中的节点通信,有效延长网络生命周期。     

无线传感器网络中一种基于能量策略的路由算法

介绍了无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)的概念和特点,在此基础上针对无线传感器网络的特点提出了一种能量效率高和能量消耗平衡的路由新算法：最小能耗路由和节点能量最大路由周期轮转。给出了在WSN中多点对一点通信的最小能耗路径和节点能量最大路径的矩阵算法。     

无线传感器网络中基于DV-Hop定位算法的改进

根据信标节点到达未知节点的跳数信息,将未知节点接收到的信标节点划分为3个级别,即到达未知节点跳数为1的节点为第一级节点、跳数为n的节点为第二级节点,剩余的为第三级节点。为此,在未知节点的信息表中定义了两个计数器,即counter1和counter2。计数器的值不同,意味着所选择的定位方法也有所区别。此外,跳数为1的情况下,引入了接收信号强度指示(RSSI)模型进行定位。同时,文章也详细阐述了对传统的DV-Hop算法的改进。     

基于拥塞预知的WSN多径寻优路由协议

针对无线传感器网络中常出现传输拥塞的问题,该文提出了一种基于拥塞预知的多径寻优路由协议(MOPC)。该协议基于主动避免拥塞的设计思想,依据节点的拥塞预知度、剩余能量和最小跳数建立路径满意度模型,实现了最优路径的选取;通过设定最优路径上节点的转发满意度变化率阈值,实现局部路由的动态维护。仿真结果表明,该协议具有良好的实时性和可靠性,并能显著提高能量利用率,延长网络生命期。     

无线传感网络中基于蚁群的路由算法

In the wireless sensor networks, high efficient data routing for the limited energy resource networks is an important issue. By introducing Ant-colony algorithm, this paper proposes the wireless sensor network routing algorithm based on LEACH. During the construction of sensor network clusters, to avoid the node premature death because of the energy consumption, only the nodes whose residual energy is higher than the average energy can be chosen as the cluster heads. The method of repeated division is used to divide the clusters in sensor networks so that the numbers of the nodes in each cluster are balanced. The basic thought of ant-colony algorithm is adopted to realize the data routing between the cluster heads and sink nodes, and the maintenance of routing. The analysis and simulation showed that the proposed routing protocol not only can reduce the energy consumption, balance the energy consumption between nodes, but also prolong the network lifetime.     

基于跨层设计的无线传感器网络节能双向梯度路由算法

针对现有无线传感器网络梯度路由算法在下行路由创建过程和能量更新机制中存在冗余控制开销的问题,该文提出一种采用跨层和功率控制机制,具有节能功能的双向梯度路由算法(Cross-layer Energy-efficient Bidirectional Routing, CEBR)：无需使用专门的控制分组,采用源路由方式以较小开销建立从Sink节点通往传感器节点的下行路由;通过跨层信息共享,定期采集节点剩余能量信息并按需发布;设计使用含跳数和节点剩余能量的合成路由度量标准,减少节点能量和网络带宽消耗的同时均衡节点能耗;结合RSSI(Received Signal Strength Indication)测距实现节点发射功率控制从而在数据及查询分组发送过程中节约节点能量。理论分析表明了CEBR的有效性;仿真结果显示：与现有的典型相关算法相比,CEBR能够在建立双向梯度路由的前提下,至少降低34.5%的归一化控制开销和27.12%的数据分组平均能耗,并使网络生存期延长18.98%以上。     

基于三维胞元空间的无线传感器网络路由算法

针对无线传感器网络路由算法中的3维空洞问题,该文提出3维胞元空间路由(3D Cell Space Routing,3D-CSR)算法.该算法针对贪婪算法中空洞区域无法路由的情况,利用3维胞元空间模型将这些空洞区域的边界加以确定,进一步运用胞元路由机制完成路由过程.同时,单个胞元内部采用了自适应选举机制,使其中的胞父节点保持活跃并参与路由而其余胞子节点保持休眠状态,以平衡网络能量消耗.仿真结果验证了3维胞元空间模型与3D-CSR 算法的正确性和有效性,与3D-GPR(3D Grid Position-based Routing)和3D-CFace (3D Coordinate Face)算法比较,3D-CSR 的消息发送率与节点存活率更高.     

无线传感器网络中蚁群路由算法的改进

在无线传感器节点能量有限的条件下,如何使网络寿命最大化是无线传感器网络研究的重点,均衡网络能量消耗是延长网络寿命的一个有效方法。在蚁群算法的基础上引入了模糊理论的概念,提出了一种ACO for Fuzzy Theory算法,根据节点剩余能量、通信距离、邻居节点数目和信息素等因素采用模糊综合评判法进行下一跳节点的选择。仿真实验表明,与基于能量有效蚁群算法(EEABR)进行比较,相同条件下AFT算法有效地减少了网络平均能量消耗,增强了网络节点的存活率。     

基于能量均衡的无线传感器网络压缩感知算法

无线传感器网络在探测目标源时会碰到处理能力不足和能量缺乏的问题。为了克服这些问题,该文提出了基于能量均衡的自适应压缩感知算法。与传统自适应压缩感知算法不同,所提出的算法在选择观测向量时不仅考虑了重构性能,还考虑了节点的能量均衡,防止某些节点过快消耗能量而导致整体网络结构的破坏。同时为了适应不同应用场景的需求,将自适应压缩感知算法和能量均衡压缩感知算法相结合,通过门限值的选择达到灵活配置的目的。仿真实验的结果表明,该文所提出的算法能够有效延长网络生存时间,同时能够实现能耗和收敛性的兼顾。     

无线网络中基于机会网络编码的加权广播重传

在无线广播网链路状态不同和丢包率高的条件下,基于机会网络编码的数据分发策略面临传输效率低和计算复杂度高的问题。针对这一问题,该文提出一种新的基于机会网络编码的加权广播重传(Weighted Opportunistic Network Coding Retransmission, WONCR)方案。该方案通过构建加权数据包分布矩阵(Weighted Packet Distribution Matrix, WPDM),在重传过程中采用新的调度算法进行编码数据包的选取,并将选取的数据包进行XOR编码后再重传。机会仿真结果表明,WONCR方案提高了传输效率,且计算开销较小,实现了无线广播网中高效、可靠的数据分发。     

无线传感器网络拓扑结构研究

随着处理技术、存储技术以及无线传输技术的不断发展,由体积小、重量轻、价格低的无线传感器节点所组成的传感器网络已经充分具备了感知客观事物及自然现象,随时随地为用户提供精确信息的能力。通过对于星状网、网状网和混合网等几种常用传感器网络拓扑结构的比较,以及针对这些拓扑结构所形成的网络寿命的仿真,说明了对于常用的基站距离远、节点密度大的传感器网络,分层式的拓扑结构能够大大的节省网络能量,延长网络寿命,改善网络性能。