基于双簇头的无线传感器网络多跳路由协议

针对无线传感器网络分簇路由协议中簇头节点负载过重的问题,提出一种基于双簇头的多跳路由协议,该协议基于LEACH产生主簇头,然后根据节点的剩余能量及其与主簇头的距离产生副簇头,以负责数据转发的任务,减轻主簇头的负载,并在各副簇头之间形成簇间路由,将数据以多跳的方式传送到基站.仿真实验表明,与LEACH相比,该协议较好地均衡了网络的能量消耗,延长了网络的生命周期.     

Ad Hoc网络中的地理位置路由

无线Ad Hoc网络由于无固定基础设施,以及自我组织、分布管理、动态拓扑、多跳通信等特点成为近年研究的热点.地理位置路由是Ad Hoc网络中有别于基于拓扑路由的一种路由方式.它能利用节点的位置信息来指导路由发现,路由维护和包的转发,从而提高路由的效率.Ad Hoc网络包括限制性泛洪路由和分层路由2种类型.介绍了各种Ad Hoc网络路由协议,讨论了Ad Hoc网络的地理位置路由机制,分析了现有的地理位置路由协议.     

一种基于多跳Ad Hoc网络的路由协议的设计与实现

Ad Hoc网络是一组具有路由和转发功能的移动节点组成的一个多跳的临时性自治系统,是一种无中心的无线网络,考虑到Ad Hoc网自身的特点,传统的路由协议（如RIP和OSPF）已不再适用。文中提出了一种基于多跳Ad Hoc网络的路由算法,采用完全路由表和优化路由表结合的方式和改进的拓扑更新过程,适应了网络拓扑结构的变化,减少了路由协议的开销。给出了该路由协议的模块划分和有限状态机图及协议的测试方法和结果。     

基于可靠骨干网的Ad Hoc网络安全路由协议

安全路由协议是Ad Hoc组网的关键,其目标是在付出较少路由性能代价的条件下选择安全性能最优的传输路径,从而将数据从源节点发送到目的节点。本文提出了一种Ad Hoc网络的基于可靠骨干网的安全路由协议。首先,引入信任评估机制选取可信的网络骨干节点;接着,以骨干节点作为簇头节点对网络进行安全分簇,簇头节点及簇内成员节点间构成可靠骨干网;最后,基于可靠骨干网进行安全路由协议的设计,该协议在路由建立过程中,对网络节点进行信任评估,将恶意节点隔离出网络,降低其对网络性能的影响。仿真实验结果表明,本文安全路由协议即使在恶意节点对网络产生攻击的情况下,也能有效保证网络的性能。     

基于蚁群算法的WSN路由协议研究

针对层次路由LEACH协议存在簇头分布不均,并且每次簇头轮换均在整个网络内进行,会造成耗能过多以及蚁群算法应用于LEACH协议建立簇间多跳路由仍存在能耗不均衡的问题,采用将网络节点进行区域划分,并将节点剩余能量作为参考因素,在区域内进行簇头节点的轮换选取的方法改进,并通过将节点能量引入到转移概率和信息素更新公式中,对蚁群路由算法进行改进,利用其建立从簇头节点到汇聚节点的多跳路由的最优路径.实验验证表明:与LEACH协议相比,改进协议整体上减少并均衡了能量的消耗,延长了无线传感器网络的生命周期.     

基于GSPN模型的Ad Hoc网络可生存性分析

Ad Hoc网络的可生存性分析方法主要集中在利用马尔可夫链,分析考虑故障的一跳路由可生存性或者不考虑故障的多跳路由可生存性.经过分析Ad Hoc网络在考虑故障情况下多跳路由的可生存性,提出了可以表示网络中任意两个节点之间动态数据传输关系,及网络受故障影响情况的广义随机Petri网(GSPN)模型.在此基础上,通过计算两个节点连通的概率,利用节点传输范围、节点平均邻居数目和故障频率这些参数,对网络的可生存性进行了分析,其分析结果对选取适当的节点传输范围或节点平均邻居数目有参考价值.     

无线传感器网络中LEACH协议的改进

针对低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH) 簇头选举的盲目性问题、簇内节点能量消耗不均衡问题以及一跳的通信方式造成的能量大量耗费问题,提出了基于"生命游戏"的LEACH协议改进算法. 通过对节点剩余能量的估算实现对簇头选举机制的优化,并提出"生命游戏"睡眠调度模型和利用邻居节点作为转发节点的多跳通信方式. NS2仿真结果表明,改进的协议有效延长了无线传感器网络的存活时间,提高了数据的发送量.     

基于簇头冗余的无线传感器网络可靠性研究

为了提高工业无线传感器网络的可靠性和可用性,使其能够长期自治地正常工作,提出了基于簇头冗余的工业无线传感器网络分簇路由算法.当工作簇头能量不足时,将主动切换到冗余簇头工作状态. 冗余簇头通过冗余测试结果判断工作簇头是否发生故障并接管工作簇头的数据转发任务.当边际节点不能与本簇簇头通信时,将利用备份簇头进行数据转发.对于不能与任何簇头直接通信的孤立节点,采用基于概率模型的多跳路由机制进行数据转发.为了降低功耗,该算法将冗余簇头设置为轻度睡眠状态,当冗余测试周期到来时,关闭射频前端器件.利用自行研制的节点,组建了实验系统,完成了簇头冗余切换、边际节点通信和孤立节点路由恢复的实验.实验结果表明该分簇路由算法具有较高的可靠性.     

面向认知Ad Hoc网络的可靠路由技术分析

针对认知Ad Hoc网络中诸多节点可用频谱具有多样性、差异性以及时变性的特征,提出一种优化的认知Ad Hoc网络可靠路由技术,并设计一种改进的QDSR协议。这种改进协议的优势在于,可有效地避免传输中出现的数据丢失及不稳定等问题,提升认知Ad Hoc网络的可靠性和稳定性,能够实现精确传输。     

一种改进的基于簇的源动态路由协议入侵检测策略的研究与仿真

由于Ad Hoc网络的自组织、动态变化特性,极易受到入侵节点的攻击。针对Ad Hoc网络安全性方面的不足,提出一种改进的基于簇的入侵检测策略,通过在一跳范围内随机选举簇首节点,利用簇首节点对网络节点的收发状态进行监视,从而防止了入侵攻击在网络中的蔓延。利用OPNET软件对成簇和入侵检测策略进行了仿真,仿真结果表明,该策略降低了由网络攻击引起的负载开销,提升了网络吞吐性能.     

The impact of hidden node on model of ad hoc network

To deal with hidden nodes in ad hoc network, we take throughput as the metric to evaluate the performance of network. Firstly, we modeled the MAC layer of ad hoc network based on 802.11 DCF without the existence of hidden nodes. By means of the proposed model, we evaluated the throughput performance of DCF in multi-hop wireless networks. Secondly, we performed simulations to validate this model. The outcome of comparison is that there exists much difference in throughput between the model and the simulation. For reducing this difference, we modified the model by involving hidden nodes under the condition that the AODV route protocol was chosen, and analytically analyzed the influence of hidden nodes on theoretical throughput. At last, we validated the accuracy of this model by comparing the analytical results with simulation results.     

无线传感器网络权值分簇路由协议改进

无线传感器网络是一种无线自组织网络,它由大量能量有限的传感器节点组成。怎样节省能量,高效利用能量,能量负载平衡是延长无线传感器网络服务寿命的重要技术。该文首先分析了典型的无线传感器网络路由协议,随后提出在GSEN协议基础上,利用权值分簇算法改进簇首,从而得到一个全新的高效的分簇路由协议。用MATLAB对LEACH,GSEN,以及改进后的GSEN进行仿真,模拟仿真结果显示,该方案能更好地提高网络寿命。     

Ad hoc网络上多描述编码视频的P2P传输

为了降低无线网络的高动态性和无线信道的高误码率给无线移动网络传输实时视频带来的限制,本文在Adhoc网络中研究了一种以纯P2P模式传输多描述编码视频的方法,以提高无线移动网络上的视频传输效率和质量。     

基于DSR路由协议的无线语音图像传输系统设计

为了实现包含语音、图像传输等应用在内的Ad Hoc自组网,提出了将一个无线网络划分为多个微Ad Hoc网的方案,其中,网内的通信方式采用DSR无线路由协议,网间的通信方式采用中继节点间的通信.该方案首先构建了一个基于ARM9平台的无线语音图像传输系统,然后软件设计了DSR无线路由协议,并实现了网内和网间通信的自动转换.应用实践表明,此方案实现的语音质量清晰,图像传输稳定.该系统属于便携式设备,可随时加入或退出网络,在其它有线或无线网络不能覆盖的区域具有广泛的工程应用价值.     

水利工程安全监测网视频传感器节点的设计与实现

视频监视系统通过提供水利工程及相关区域的实时视频数据,以辅助水利部门抗洪防汛和水资源调配．基于Zigbee无线通信技术的优点,提出了一种适合水利工程的基于Zigbee的视频传感器网络构架,在此基础上设计并实现了基于Zigbee通信协议的视频传感器节点和基于CDMA通信方式的汇聚节点．视频传感器节点通过CMOS摄像头采集环境事件的视频信息,然后利用无线Zigbee多跳方式将视频数据传输到汇聚节点,汇聚节点通过CD—MA移动通信与控制台或监控手机通信．     

簇头多跳传输在无线传感器路由协议中的应用

无线传感器网络是一种无线自组织网络,由大量的能量有限的节点组成。由于无线传感器节点的电池不可更换,因此,减少能量的消耗、提高节点的存活率是无线传感器网络的关键问题之一。该文在全面分析原有的成簇路由协议的基础上,提出一种新的路由协议改进方案。在基于簇的低功耗自适应路由协议的基础上,簇头传输数据时利用多跳技术,让簇头的能量损耗平均分配,实现负载平衡。用MATLAB对两个协议进行仿真,模拟仿真的结果显示,该改进方案能更好地提高网络的寿命。     

海上自组网中基于侦听的MAC协议退避算法

无人艇通常以编队协同的方式进行作业,并通过自组网进行数据交换.因海浪等因素影响,海上自组网的信道传输损耗通常处于动态变化中,现有MAC协议的退避算法在动态海上环境下无法区分分组碰撞和分组丢失,会出现可靠性和稳定性下降的问题.为此,本文提出一种基于信道监听的自适应最小竞争窗口退避算法,该算法通过感知邻近竞争节点数目来估计信道状态,降低信道冲突概率和重传次数,提升了网络整体的可靠性和稳定性.仿真结果表明,与经典BEB算法相比,改进算法的吞吐量和公平性分别最大提高28.67%和62.00%,端到端延时和丢包率分别最大降低2.84%和15.10%.     

无线传感器网络节点的系统设计

无线传感器网络节点的系统设计是组建无线传感器网络的关键技术之一。根据无线传感器网络的低功耗特性,讨论了基于Texas Instruments的节点硬件设计方案,由此来实现节点硬件设计。网络节点的设计采用Msp430F1611处理器芯片和CC2420射频芯片,并简单讨论了TinyOS程序下节点之间的网络拓扑结构的形成和上位机数据采集。试验结果表明,整体网络中的节点具有自组网,数据采集等功能。     

Asymmetrical multi-gateways based internet connectivity for MANET6

Mobile ad hoc networks (MANETs) are autonomous and infrastructureless networks that support multi-hop wireless communications among mobile hosts. Providing global internet connectivity to MANETs is a strong trend nowadays, so the mobile hosts can enjoy the tremendous services of the Internet. In this paper, we present an asymmetrical approach that uses multiple Internet Gateways to provide MANETs nodes with Internet connectivity and access to the Internet‘ s resources. The rational utilization of all available Internet Gateways can meet the load of MANETs balance and reduce the latency of packets communication between MANETs and the Internet;this can be concluded from the results of the simulation experiments.     

无线Ad hoc网络中基于身份的密钥管理方案

基于身份的密码体制(ID-based cryptography)是SHAM IR在1984年提出的,使用该体制进行加密、签名和认证可以有效地减小系统中用户的存储代价和运算量.将其应用到无线Ad hoc网络中,提出了一个基于身份的密钥管理方案.它采用基于身份的密码体制、秘密分享技术来实现私钥的分布式生成,并且利用盲短签名机制有效地实现了私钥的安全分发.该新方案可满足无线Ad hoc网络中密钥的安全需求,同时能节省网络资源、提高网络性能.