一种负载均衡的无线传感器网络自适应分簇算法

在分簇算法中,有效的簇首选取策略可以提高网络负载均衡和簇首均匀分布程度.针对簇首选取问题,文章提出了一种负载均衡的无线传感器网络自适应分簇算法,该算法使用簇半径、节点剩余能量和簇首间距作为参数选取簇首,网络中簇内成员到簇首的通信以及簇首之间的通信都基于自由空间模型的低能量衰减,簇首与Sink节点采用多跳的方式进行通信.仿真结果表明,与LEACH算法比较,该算法有效地实现了网络负载均衡和簇首均匀分布,延长了网络生存时间.     

一种基于主副簇首的WSN双轮成簇协议

为了延长无线传感器网络的生存周期,提出了一种基于主副簇首的WSN双轮成簇协议(DRMACP)。在簇首选择上,该算法引入主副簇首选择机制,分别承担域内信息的采集、融合和簇间的转发工作,避免了单一簇首机制下的过多簇首能量损耗,均衡了网络负载。在成簇阶段,副簇首根据节点与基站距离的远近确定可容纳的节点个数,避免了因节点密度不均导致靠近基站簇首负担加重的可能。同时,采用双轮成簇机制,节省了因每一轮簇首选择造成的通信损耗。仿真结果表明,在节点密度分布不均衡的网络环境下,与经典LEACH、HEED协议相比,DRMACP协议可提高网络能效达33%～52%。     

移动Ad Hoc网络的一种自适应权值分簇算法

为有效解决移动Ad Hoc网络簇结构的稳定性问题,提出了一种分簇算法.在流量均衡的基础上, 综合考虑节点所处的网络环境和本身状态,根据适应性权值选择簇首,实现对随机分布的移动节点自适应动态分簇,并通过可用度来优化簇内的节点数.仿真测试表明,该算法在不增加开销的情况下,能适应性均衡簇首负载,有效防止簇首成为瓶颈.     

基于改进萤火虫优化神经网络的WSNs分簇路由协议

针对无线传感器网络中能耗不均衡问题,提出了一种基于改进萤火虫算法优化反向传播神经网络的非均匀分簇路由协议.通过在萤火虫算法中引进权重因子并增加4个评价指标,来平衡簇内负载和减少簇间的通信距离.结合BP神经网络,优化路径选择和簇首选举方式,达到最佳成簇效果.仿真结果表明,改进萤火虫算法优化BP神经网络的非均匀分簇路由协议能有效延长网络生命周期,节省能量,并均衡能耗.     

基于能量异构网络环境下的WSN优化成簇算法

在能量异构无线传感器网络中,节点的初始能量在一定的范围内随机分布,负载均衡和降低能耗是传感器网络成簇算法的一个重要挑战．提出了适用于能量异构网络环境下的传感器网络生存时间优化成簇算法SNLOC（Sensor Network Lifetime Optimization Clustering Algorithm）,该算法通过构造基于节点剩余能量的簇首选择机制和基于综合代价函数的簇域划分机制,在有效保证节点能量损耗公平性的同时逐渐降低网络节点间的能量差异,很好地延长了网络生存时间．模拟实验结果显示,在能量显著差异的网络环境中,SNLOC可以更好地实现负载均衡,极大地提高网络的生存时间．     

一种高实时性工业以太网模型的构建

基于对以太网存在的多种延时特性的分析,设计了一种应用于工业现场、可实时数据传输的以太网模型系统.在构建网络时,通过合理划分网段,构建分层的以太网模型,均衡工业现场嵌入式设备的数据吞吐量;在嵌入式软件方面,简化了TCP/IP协议栈,设计了适合于工业现场的应用层协议,大大提高了以太网的实时性,满足了工业以太网高实时性的数据...     

人体运动传感数据的无线采集方案设计

提出运用无线传感网络的方法实现人体运动传感数据的采集.该系统包含传感节点、簇首节点和汇聚节点.采用分层分簇的组网形式,传感节点通过无线的形式自适应地连接到某个簇首节点.每个簇首节点采用分时的形式组织各自的传感节点,并进行数据融合,转发到汇聚节点,汇聚节点通过USB接口把数据传到上位PC机.针对该方案的特点,对传感节点和簇首节点之间的无线传感器网络设计了一套协议,主要包含节点间的时间同步机制和节点申请入网竞争的时延退避机制.实验结果表明,该协议具有数据通信可靠性高、丢包率低的优点.     

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.     

利用粒子群优化的WSN环状簇路由协议

针对无线传感器网络(WSN)中采用多跳分簇算法所带来的能耗不均衡问题,提出了一种利用粒子群优化的环状簇路由协议. 该协议采用粒子群算法将整个网络划分成间隔不等的同心圆,在各环内再分成若干扇区作为簇首选举的基本单位. 在每个扇区内,各节点根据到扇区中心的距离剩余能量来竞选簇首. 同时引入能级的概念,在很大程度上克服了簇首轮换速度过快造成网络开销过大以及轮换速度过慢造成单个节点过早死亡的缺点. 仿真结果表明,该协议有效地均衡了各环间的能耗,延长了网络寿命.     

基于节点密度的无线传感器网络簇首选取机制

目的 避免无线传感器网络簇首过早死亡,延长网络寿命.方法 使簇首节点分布在节点部署比较密集的区域,避免簇首与簇内节点通信距离较远而使簇首耗能过大.结果 提出一种基于簇首与簇内节点平均距离最小化的簇首选取方式,有效地降低了位于节点密度小区域的节点成为簇首的概率,从而将节点能量均衡分布到整个网络.仿真实验表明,随着网络规模的增大.所提算法与LEACH协议相比能够延长网络的生存时间20%以上.结论 笔者所提簇首选取机制能够有效地延长网络寿命.     

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.     

Design of the D2D multicast transmission scheme in the LTE communication system

In order to improve spectrum efficiency and transmission reliability of the LTE communication system, its terminal users can be divided into the D2D communication cluster. Specially, the multicast transmission of data packets in the LTE system can be realized through two hop transmissions, namely, the base station multicasts data packets to all cluster-heads and each cluster-head in the D2D communication cluster broadcasts the received packets. Considering that the links may be unreliable in the D2D communication cluster, the ARQ retransmission algorithm based on network coding is adopted. By establishing the lost-packet list, the cluster-head operates the lost-packets by network coding, and broadcasts the encoded packets to reduce the number of retransmission. Performance analysis and simulation results show that the proposed scheme can achieve almost the same transmission efficiency as the existing scheme, but has a lower computational complexity. Compared with the traditional multicast retransmission scheme based on network coding in the cellular communication mode, the scheme only retransmits the lost-packets in D2D cluster, to reduce the pachets transmission number of base stations and decrease the spectrum resource consumption of the cellular network effectively at a high packet loss rate.     

可靠传感网聚类路由算法研究

为延缓传感器网络寿命，提高能量使用效率，提出一种新的能效高的可靠聚类路由算法--多类头方法的传感网 聚类路由算法.该算法采用每个类多类头节点共同承担类头节点的作用--收集数据、融合数据并发送数据包到基站，来 解决单类头节点因故障等原因带来的不可靠而导致的能量损失，以及改善网络能量使用效率和提高数据传输可靠性.在仿 真环境下，该算法与单类头方法的聚类路由算法进行了比较，结果表明，该算法改善了能量消耗均衡性，提高了能量使 用效率以及类头节点数据传输可靠性，从而也延长了网络寿命.     

异构网络中时延最小的多接入业务分配算法

To minimize the traffic arrival delay, a joint network selection and traffic allocation algorithm is proposed for parallel multi-radio access transmission. The algorithm takes into account the available bit rates and network delays of different networks. Based on the Beckmann transformation method, we obtain the threshold for the optimal traffic allocation. According to such a threshold, a minimal subset of admitted networks can be chosen and traffic allocation among these networks can be done to achieve the minimum delay. Simulation results show that the proposed algorithm could improve the arrival delay effectively and guarantee the maximum throughput under the heavy load condition.     

Clustering in mobile ad hoc network based on neural network

1 INTRODUCTION Multi-hop wireless network is an ideal technology to establish an instant communication infrastructure for civilian and military applications. Its applications include collaborative, distributed mobile computing, disaster recovery, law enforcement (crowd control, search and rescue), digital battlefield communications, and so on[1]. Such situations demand a network where all the nodes including the base stations are potentially mobile, and communication must be supported unwi…     

高频谱效率的双向连续中继技术

无线多跳网络中,为避免节点半双工工作模式导致的网络频谱效率（吞吐量）的损失,提出了一种基于物理层网络编码的双向连续中继技术（PNC-BSR）. 该技术利用物理层网络编码及多个中继节点之间的协作传输,有效地提升了无线多跳网络的频谱效率. 研究结果表明,与传统中继策略及放大转发方式的双向吞吐量增强中继策略（AF BAT-relaying）相比,在高信噪比的情况下,PNC-BSR的网络吞吐量可分别提升300%和100%. 该技术可充分、高效地利用网络资源.     

基于轮换簇头的多跳对等蓝牙Ad Hoc网络形成协议

蓝牙是一种新型无线通信技术,它在物理层上采用跳频方式,能够使便携设备组成短距离无线自组织网络.但是节点地位不对等性制约着蓝牙技术在Ad Hoc网络中的应用.在研究现有网络形成协议基础上,提出基于轮换簇头思想,利用蓝牙规范中角色转换协议,分时轮换簇头,使每个节点地位完全对等,以克服蓝牙Ad Hoc网络的不对等性。同时,控制节点度数,引入一跳网桥,有效减少了数据转发跳数.详细描述了拓扑构建,微微网形成,微微网互连以及对等网络形成的规则.使用该规则可以不需所有蓝牙节点处于相互传输距离内而形成连通的多跳对等网络.通过对200个节点的仿真,结果表明该协议能够快速形成连通网络,且数据转发次数较少.     

Utilitybased and fairnessaware radio resource allocation in OFDMA cellular relay networks with traffic prioritization

The combination of orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) with relaying techniques provides plentiful opportunities for high-performance and cost-effective networks.It requires intellige...     

无线Ad hoc网络中基于SWAN模型的QoS改进机制

为提高无状态无线Ad hoc网络模型SWAN的QoS性能,对其接纳控制机制和路由机制分别进行改进。对802.11 DCF协议的饱和吞吐量和流内干扰模型进行了分析,提出一种节点可用带宽和业务流占用带宽的估计方法,以提高接纳控制的准确性;同时,将网络负载信息用于路由发现过程,以获得资源相对充足的传输路径。仿真结果表明:采用上述改进机制的SWAN模型中,实时业务的时延性能显著提高,非实时业务的吞吐量也得到增加。     

基于复数域网络编码的下行传输方案设计

为进一步提高无线中继网络的信息传输速率,提出了一种基于复数域网络编码的有效下行传输方案。不同于传统的信息传输方案,该方案采用时间维复数域网络编码,中继节点对接收到的多个时隙的信源符号进行复数域网络编码并将编码符号同时发送给用户节点;用户节点接收到所有中继节点的编码符号,采用联合最大似然多用户检测恢复信源符号。性能分析和仿真结果表明,该方案的符号错误概率明显低于传统中继传输方案,且能获得更高的信息传输速率和网络吞吐量。