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相似文献
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1.
在无线传感器网络中,媒体访问控制(MAC)层协议影响着整个网络的性能。根据无线传感器网络对节点能耗和时延的要求,本文提出了一种基于跨层设计的节能MAC协议。利用物理层、MAC层和路由层之间的信息交互,在保证可靠通信的基础上,实现在一个监听/睡眠周期内数据多跳传输,缩短数据传输时延,并且有效控制网络数据传输的冗余度,降低冗余节点能量消耗。性能分析和仿真结果表明,节能MAC协议能够有效地降低网络时延并且减少节点能耗。  相似文献   

2.
针对无线传感器网络节点能量有限和网络拥塞问题,采用一种基于蚁群系统的能量均衡多路径路由协议。在路由发现过程中,综合考虑节点最小剩余能量和平均剩余能量,通过跨层设计模型获取节点距离信息和节点队列长度作为启发式函数,利用蚁群系统的特点形成多路径的数据传输。仿真结果表明,该路由协议在端到端传输时延和能量均衡等方面优于其它协议。  相似文献   

3.
融合MAC和路由功能的跨层协议设计方案是高效的无线传感器网络协议的重要解决思路。在深入研究AIMRP协议的基础上,提出一种增强型的协议E-AIMRP。它针对事件检测与快速报告型应用,跨层融合设计MAC和路由功能,并解决了AIMRP中由于多节点检测和报告而造成的能量浪费问题,同时引进一种高效的能量节省模型,使其在事件增加或节点增加的情况下,能量消耗维持在一个常数。仿真结果表明,相对于AIMRP,E-AIMRP增强了协议的扩展性,进一步提高了能量效率和减少了时延。  相似文献   

4.
《计算机工程》2017,(11):55-65
车载自组织网络(VANET)单一分层结构路由协议考虑因素较少,导致分组投递率低、端到端时延较高。为此,考虑车辆位置、速度、路口密度、无线链路质量、MAC层误帧率等影响因素,提出一种应用于城市环境的基于位置信息的VANET跨层路由协议(MCLPR)。设计路口车辆节点选择算法提取无线链路质量和MAC层误帧率的跨层信息,采用层次分析法计算各影响因素的权重值,确定最佳转发路径。仿真结果表明,与AODV,DSDV等路由协议相比,MCLPR路由协议具有较高的分组投递率及较低的端到端时延,保证了数据传输的可靠性与高效性,适用于网络密度与负载较大、车辆移动速度较快的城市环境。  相似文献   

5.
由于传感器节点本身不能自动补充能量或能量补充不足,节约能量是传感器网络MAC协议设计首要考虑的因素。而传统网络的MAC协议重点考虑节点使用带宽的公平性,提高带宽利用率和增加网络的实时性,这意味着传统网络的MAC协议不能直接用于无线传感器网络,需要研究新的适用于无线传感器网络的MAC协议。综合比较了已有的各种无线传感器网络MAC层协议优缺点,着重研究了EBRI—MAC协议,对这个协议进行了改进,提出TLVC—MAC协议,采用基于路由信息分三层建立虚拟簇的方式进一步减少能量消耗,提高能量效率。  相似文献   

6.
黄志杰  李峰  高强 《计算机科学》2010,37(11):81-85
实时性是无线多媒体传感器网络的重要考虑因素之一,而MAC协议能否高效地使用无线信道对保障无线多媒体传感器网络的实时性起着决定性作用。针对无线多媒体传感器网络的业务数据特点,提出了一种基于时隙预留的多信道实时MAC协议。该协议在响应流媒体查询之前,事先建立一条从源节点到汇聚节点的时隙预留流路径,从而最小化数据包在每一次转发时的信道接入时延。仿真结果表明,该协议明显减小了流媒体数据的端到端时延与时延抖动,并且具有较好的能量有效性。  相似文献   

7.
李勇  郭墨飞  王平  夏青 《计算机科学》2013,40(3):151-154
针对无线mesh传感器网络的需求,提出一种综合量度的跨层路由协议H工.S。算法H工S利用底层的链路质 量信息、MAC层时隙分配信息,结合跳数对备选路径做出综合判断,避开质量较差的链路和负载较重的节点。路由发 现过程中在中间节点设置链路质量和节点负载阂值,并根据相关信息进行延时转发操作,以减少不必要的路由开销。 在路由维护阶段使用主动和被动相结合的方式全面检测路由路径。NS2的仿真结果表明,HLS协议在吞吐量、端到 端时延以及网络生存时间上有更好的表现。  相似文献   

8.
一种适用于无线传感器网络的跨层高效MAC协议   总被引:5,自引:3,他引:2  
为了延长网络的寿命,实现能量的高效利用是无线传感器网络应用的主要目标,MAC协议的能效性直接关系到网络的能耗,但采用分层方法的MAC协议无法实现最优的节能效果.本文基于跨层的方法提出了一种能量高效MAC(cross layer energy efficient MAC,CLEE-MAC)协议.该协议在自适应S-MAC(adaptive sensor MAC,AS-MAC)协议基础上,通过利用路由层的路由表信息,改变AS-MAC协议的控制帧格式,有效解决了AS-MAC协议中因"强迫唤醒"造成的能量浪费问题,延长了网络的寿命.理论分析和仿真验证均表明,随着节点密度的增加,CLEE-MAC协议的节能增益随网络密度线性增大.  相似文献   

9.
在研究HWMP路由协议的基础上引入跨层设计方法,综合考虑数据链路层的数据帧传输成功率DFTE(Data Frame Transmission Efficiency)、网络层的可用带宽和节点跳数作为跨层路由度量值CLRM(Cross-Layer Routing Metric),提出一种综合路由判据的跨层路由协议CLRM-HWMP路由协议.该协议有效解决单一的路由量度判据在提高无线Mesh网络性能方面的局限问题.通过NS-3仿真工具对无线Mesh网络中的HWMP路由协议和提出的CLRM-HWMP跨层路由协议进行分析对比,实验结果表明:提出的CLRM-HWMP路由协议有效降低了节点间端到端时延、提高了数据包投递成功率和网络吞吐量.  相似文献   

10.
本文提出了基于蚁群优化(ACO)算法的Ad Hoc网络生存时间和其他网络性能平衡路由协议(ABEAR)。协议按需发送人工蚂蚁进行路由发现,综合节点残留的信息素浓度、下一跳节点剩余能量、节点周围链路质量和拥塞情况选择下一跳节点来转发数据包,尽量避开信道使用频率较高的路径,减少了因信道冲突、数据包丢失和数据包重传所造成的能量损失,还缩短了网络传输时延,提高了网络吞吐量。协议还采用跨层机制根据MAC层通信活动情况,在保证网络连通性的前提下使部分空闲节点转入睡眠状态来节省能量消耗。仿真表明,与AODV协议相比,ABEAR协议在网络生存时间、数据包交付率和端到端平均时延方面均有较大改善。  相似文献   

11.
传统的AODV协议用单一路径信息进行路由修复,降低了网络的性能.采用跨层设计的思想,运用MAC层缓存邻居节点信息建立备选路由,对路由修复机制进行改进,提出了一种基于跨层设计的Ad hoc网络按需路由协议(ODVCL).仿真结果表明:ODVCL协议在路由发现频率、平均端对端延迟、发包率和路由开销等性能上优于AODV协议.  相似文献   

12.
郑国强  孙若玉 《计算机工程》2009,35(17):117-119
针对MAC协议无法解决节点能耗和网络性能之间矛盾的问题,在AS—MAC协议的基础上,基于跨层的方法提出CLR—MAC协议。该协议利用路由层的路由表信息改变AS—MAC协议的控制帧格式,解决AS—MAC协议中因“强迫唤醒”造成的能量浪费问题,以延长网络寿命。理论分析和仿真实验证明,该协议随网络密度的增加,节能增益呈线性增加。  相似文献   

13.
Wireless sensor nodes typically switch between sleep and wake periods. This poses a rendezvous problem on message senders and recipients. X-MAC, a state of the art sensor network medium access control (MAC) protocol, solves this problem by sending a strobe of short preambles from the message sender until the message recipient wakes up. Upon wake-up, the recipient receives the next strobe, signals the message sender that it is ready to receive, and the message transmission can take place. In sink oriented communication, geographic greedy routing, and link reversal routing, a forwarding node may have more than one potential next hop forwarding node. X-MAC does not support such opportunistic communication patterns. Instead it requires the sender to name the recipient explicitly. However, preamble length can be saved when message transmission starts as soon as the first one of the set of potential next hop nodes is waken up by a preamble. This requires PaderMAC, a new MAC protocol, where the decision on the next hop node is shifted from the sender to the receiver. This work specifies the PaderMAC protocol, explains the implementation of that protocol using TinyOS and the MAC layer architecture (MLA), describes a contribution to the MLA which is useful also for other MAC layer implementations, and presents the results of a testbed and theoretical performance study. The testbed study compares PaderMAC in conjunction with opportunistic routing to X-MAC in conjunction with path-based routing and shows how PaderMAC reduces the preamble length, better balances the load and further improves the end-to-end latency within the network.  相似文献   

14.
针对Ad Hoc网络中传统AODV协议不支持QoS的缺陷,提出了一种多约束QoS AODV跨层优化方法MQ-AODV(Multi-Constrained QoS AODV)。该方法采用跨层设计的思想,除以传统AODV协议的转发跳数作为路由选择判据之外,而且加入应用层的QoS需求信息和MAC层的多种QoS指标作为路由选择判据,并通过改进AODV路由表结构和路由查找算法,提高AODV路由协议性能。仿真测试结果表明MQ-AODV协议缩短了传输时延,增强了路由协议的适应性和鲁棒性。  相似文献   

15.
李燕君  邵剑集  雷艳静 《软件学报》2013,24(S1):117-124
在传感器网络路由设计中,可靠性与能耗是两个重要但相互抵触的性能指标.为满足不同传输需求对这两个指标的不同要求,引入经济学中的效用模型,将这两个指标融合到统一的框架下进行路由决策的优化.以期望传输效用最大化为目标,将物理层的发射功率、MAC 层的重传次数与网络层的路由决策在效用模型的框架下进行了联合优化.针对不同重要程度的数据,选择不同的路由方案、每跳发射功率及重传次数.仿真显示所提出的跨层优化路由性能优于固定传输功率和固定重传次数的路由,并且能更好地兼顾可靠性、能耗和传输优先级等多维度需求.  相似文献   

16.
组播是移动Ad hoc网络一项重要应用技术,而路由协议的研究一直是组播技术研究的重点。相关研究已经表明在MANET中传统的分层方法对提高网络性能并不有效。该文在流量预测的基础上,联合PHY层、MAC层、LL层、网络层的相关基本信息提出了一种联合路由标准,并给出了基于ODMRP和跨层设计方法的一种联合组播路由协议方案。该方案既保证网络层次的独立性,又能方便各网络分层间的信息交换,避免了跨层设计所带来的复杂性。模拟结果显示联合路由协议的综合性能比ODMRP要好。  相似文献   

17.
提出了一种基于神经网络预测模型对网络流量负载进行预测的负载均衡协议NNP-LBRP(Load-Balanced Routing Protocol based on Neural Network Prediction model),该协议利用RBF神经网络预测模型对Adhoc网络中的节点流量负载进行预测,根据预测到的下一时刻的流量负载状况,在节点出现拥塞之前提前更换路径,避免中间节点出现拥塞,以此来提高网络的性能。协议中的流量值是以MAC层接口队列长度来衡量,负载均衡中的负载是流量负载。另外,协议在目的节点处采用了延迟应答策略,即在多路径中选择负载最轻的路径应答,对改善网络的性能也有一定作用。仿真结果与AODV路由协议进行比较,数据包投递率提高了约10%;平均端到端延时平均降低了27%;网络开销平均降低了26%。  相似文献   

18.
基于流量预测的无线mesh网络负载均衡路由协议   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了一种基于神经网络预测模型的无线mesh网络负载均衡协议NNP-L2MPM。协议根据网络中泛洪的HELLO包计算路径质量,从而选择出到达目的节点的最优下一跳,并以MAC层接口队列长度作为流量负载的衡量依据,然后利用RBF神经网络预测模型对mesh网路中的节点流量负载进行预测,根据预测的下一时刻的流量负载优化路径质量,提前实现路由更新,避免中间节点发生拥塞,进而提高网络性能。仿真结果表明:与原有路由协议相比,所提协议在数据包投递率上提高了约9%,平均端到端延时降低了约16%。  相似文献   

19.
基于跨层设计的无线传感器网络MAC协议   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
针对占空比MAC协议存在端到端传输延迟问题,提出一种新的占空比MAC协议——PRMAC。PRMAC通过跨层路由信息帧的提前传送可以调度数据包在一个周期内多跳传输,从而降低网络延迟,提高能量有效性。NS-2仿真结果表明,PRMAC在没有牺牲能量有效性的情况下,改进了传统占空比协议的端到端传输延迟,并能提高网络吞吐量。  相似文献   

20.
卢宇  魏敏  吴钦章 《计算机工程》2007,33(22):121-123
针对移动Ad Hoc网络通信节点共享通信介质且易受网络负荷影响的特点,提出了一种基于MAC层信息的OLSR协议改进方案。该方案通过对HELLO消息、TC消息的修改来获取并传输MAC层的拥塞信息,对路径选择算法进行改进以评估节点的网络负荷,选择出一条网络负荷和冲突较轻的路由,从而减少数据在MAC层和物理层的丢包。方案改进了TC消息源头节点的发送方式,采用源节点二次发送机制以降低对路由性能有重要影响的信令信息丢失的概率,稳定路由协议的性能,减少数据在网络层的丢包。仿真实验表明改进后的方案在网络负荷较重时,在不同的移动速率下均能提高数据传输的成功率,增强网络承受负荷的能力,提高其路由传输的性能。  相似文献   

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