地理路由算法在三维传感器网络中应用

为解决三维传感器网络中应用地理路由算法引起的路由空洞问题,引入树型网络路由算法,提出一种新的地理路由算法———基于树型网络的贪婪算法（ GAT）。根据三维传感器网络拓扑结构信息,GAT生成一个树型网络拓扑,并为每个节点分配ID信息,当基于真实地理位置的贪婪算法遇到路由空洞时,采用树型网络路由算法作为恢复机制,保证了数据分组的可达性。GAT克服了三维空间中贪婪算法的路由空洞问题,可以保证三维传感器网络中任意节点之间数据分组的可达性。仿真实验验证了GAT在三维空间的可行性以及高效的路由性能。     

基于空洞模型的地理位置路由改进算法研究

针对现有WSN中地理位置路由遇路由空洞后会产生冗余路由的问题,提出一种基于感知空洞形状的分段贪婪路由(Easy Modeling Greedy Routing,EMGR)算法。EMGR引入虚拟坐标概念,利用空洞边界探测包收集空洞边界节点信息,将其映射到虚拟坐标系中;根据空洞边界节点在虚拟坐标系的不同分布,定义凹、凸域来概括路由空洞形状;根据不同的空洞形状找到合适的中转节点,采用分段贪婪路由方式传输数据。仿真实验结果表明,相较于GPSR算法,EMGR算法产生的路由跳数减少了35%,网络能耗低,路径扩张率和网络时延小。     

三维无线传感器网络贪婪地理路由协议

针对已有的三维无线传感器网络路由协议均将三维问题转换到二维平面上解决,没有充分利用三维空间的特点,提出了一种基于地理信息的三维无线传感器网络贪婪地理路由(GGR)协议。该协议在通常状况下采用贪婪转发算法,针对基于地理信息的贪婪算法中易出现的路由空洞问题,给出一种三维滚动球边界遍历算法。实验结果表明:该协议具有较高的路由成功率,路由跳数也得到优化,尤其是在节点密度较低的情况下体现出较强的优势。     

路标迭代提取和剔除的自适应空洞处理算法

针对无线传感器网络贪婪地理路由协议中的路由空洞问题,提出一种高效的基于路标迭代提取和剔除的自适应空洞处理算法.该算法中,当探测包贪婪转发遇到空洞时,在网络拓扑局部平面化的基础上,以左(右)手法则提取空洞边界并沿其逆(顺)时针周边模式双向转发,同时,分布式地进行路标的迭代提取和剔除,直到获取的路标使得后续的数据包依次以它们为中间目标节点进行传输而不再遇到空洞为止.仿真结果表明,该协议能够以较小的控制开销代价获得次最优的传输路径,极大地提高了路由协议的性能,可以应用于无法消除路由空洞的大规模无线传感器网络贪婪地理路由协议.     

基于位置信息的自组织网络路由算法研究

定位技术的快速发展使得获取位置信息的成本越来越低,此外利用位置信息可以有效降低路由开销,因此,基于位置信息的路由算法逐渐成为自组织网络路由算法的热点.在对现有基于位置信息的路由算法进行分析的基础上,对单播路由算法中贪婪转发算法及空洞处理算法进行研究,并对基于位置信息的多播路由算法及地理区域路由算法作了简要概述.     

三维AD-HOC 网络地理信息路由算法

在二维AD-HOC 网络中,可以充分利用节点的地理信息进行路由,即AD-HOC 中节点根据邻居节点的距离目标节点的距离,选择下一跳节点进行路由转发.由于AD-HOC 中节点部署通常不满足均匀分布,造成网络中出现路由空洞,贪婪转发算法在遭遇空洞的情况下将无法正确执行.在二维AD-HOC 网络环境中,往往采用贪婪(Greedy)算法结合表面路由(Face Routing)的方法跳出路由空洞.但是在三维条件下,目前没有很好跳出路由空洞的算法能够实现有效的路由.提出了一种在三维AD-HOC 网络中的地理信息路由算法GSG,该算法使用3D RDT 图和3D RRNG 图的方法实现三维网络空间的划分.采用3D 表面路由的方法进行信息传递,在遭遇局部最小点时,可有效跳出路由空洞.仿真实验结果表明,GSG 算法可提升三维AD-HOC 网络条件下地理信息路由的效率,具有良好的可扩展性.     

无线传感器网络通信空洞分析

本文简述无线传感器网络近代发展的情况。详细介绍了以地理位置信息为基础的贪婪路由算法。分析了现有的贪婪算法存在的不足,着重讨论了贪婪路由算法中通信空洞现象各种不同的解决方法。基于以上分析对地理位置信息在无线传感器网络路由协议的发展提出看法。     

无线传感器网络中分段贪婪地理路由算法

针对基于地理位置的无线传感器网络路由中存在的路由空洞问题,提出一种新的路由模式:分段贪婪路由.在该模式中,整个路由过程被中间节点序列划分为若干段,在每一段上仅应用贪婪转发策略.为确定合适的中间节点,给出一种基于递归探测的方法,并以GPSR算法为基础探测路由构造了SGR算法.仿真实验表明,在存在不同类型、大小、数量路由空洞的网络环境中,SGR算法均能以较小的探测开销获得接近最优的路由路径,尤其是凹空洞存在的情况.     

自由光通信网络的多媒体路由算法

自由光通信网络作为一种新兴的宽带无线网络,适用于多媒体通信的要求。针对多媒体业务在FSO网络中的传输进行了研究,考虑FSO网络的特点,提出了适用于多媒体任务的FSO网络模型。利用该模型,设计了基于拓扑控制算法的路由算法TCR。TCR改进三角剖分算法进行拓扑控制,形成虚拟拓扑图,使得节点的平均吞吐量大;同时,TCR是基于位置的、按需和主动混合的路由,适用于数据量大,实时性要求高的多媒体通信需求。     

一种基于PSO的有效能量空洞避免的无线传感器路由算法

无线传感器网络路由的一个重要问题是如何有效地均衡整个网络的能量消耗水平,避免形成能量空洞,从而导致整个网络过早死亡.基于无线传感器网络特性,首先将路由问题转化为线性规划问题.并证明了路由问题与线性规划问题的等价性.在此基础上.利用粒子群算法(particle swarm optimization algorithm,PSO)来求解能量空洞避免路由问题.算法重新定义了PSO的粒子、粒子的运算与"飞行"规则,提出了基于PSO的无线传感器路由优化算法.算法不仅能够适用于平面网络,经过稍加改进同样可以适用于层次网络的路由算法.通过理论分析证实了算法的正确性,同时大量的模拟实验证实了算法的有效性.     

矿井无线传感器监测网络路由改进算法的研究

分析了煤矿监测无线传感器网络的网络特点及其对应的路由协议的基本要求,针对井下网络拓扑变化频繁的特点,提出一种基于位置信息和网络梯度的贪婪型路由算法。该路由算法很好地解决了节点如何走出空洞现象和如何选择最优下一跳路由节点两个关键问题,路由信息简单可维护性强,研究结果表明该算法下的网络具备很好鲁棒性和可扩展性,满足井下实时监测网络的应用需求。     

Impact of sensing coverage on greedy geographic routing algorithms

Greedy geographic routing is an attractive localized routing scheme for wireless sensor networks due to its efficiency and scalability. However, greedy geographic routing may fail due to routing voids on random network topologies. We study greedy geographic routing in an important class of wireless sensor networks (e.g., surveillance or object tracking systems) that provide sensing coverage over a geographic area. Our analysis and simulation results demonstrate that an existing geographic routing algorithm, greedy forwarding (GF), can successfully find short routing paths based on local states in sensing-covered networks. In particular, we derive theoretical upper bounds on the network dilation of sensing-covered networks under GF. We also propose a new greedy geographic routing algorithm called Bounded Voronoi Greedy Forwarding (BVGF) that achieves path dilation lower than 4.62 in sensing-covered networks as long as the communication range is at least twice the sensing range. Furthermore, we extend GF and BVGF to achieve provable performance bounds in terms of total number of transmissions and reliability in lossy networks.     

伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法

针对实际应用中传感器网络大多分布在山地丘陵等起伏地势环境下,在研究基于地理位置路由算法的基础上,结合无线传感器网络分布的地势环境,提出了伪三维的地理位置无线传感器网络路由算法。该算法利用电子地图,计算节点间沿起伏地势的近似最短路径,路由过程中根据地理位置信息选择下一跳时,用当前节点和邻居节点到目标节点在起伏地势上的最短路径代替空间欧氏距离。实验仿真证明,与目前使用较多的三维贪婪路由算法相比,该算法能有效减少数据在转发过程中的路由跳数。     

采用Hull树的贪婪地理位置路由算法的设计

地理位置路由算法是指借助节点获得的地理位置信息进行无线传感网络中的路由发现与数据转发工作。本文提出一种基于Hull树的贪婪地理位置路由算法——Greedy Hull Tree Geographic Routing(GHTGR)。通过图形学中凸包的概念,在网络初始阶段分布式地在各节点上建立Hull树以探查网络局部拓扑结构;同时在数据分组的路由转发阶段,通过Hull树内的搜索,寻找下一跳转发节点,完成数据分组的转发传输。通过仿真实验表明,与现有地理位置路由算法相比,该算法能够正确地寻找数据转发路径,有效地减少网络能耗,提高网络传输性能。     

一种基于链路质量的移动Ad-hoc网络地理路由算法

如何实现简单的路由机制,使节点能够快速、高效地完成分组传递,是移动aa-ho}网络研究的一个基本问题。针对无线链路在高误码率和杭干扰技术方面的不足,提出了将链路质量作为路由选择的度量,设计并实现了基于链路质量的地理路由算法LQPR,解决了在非理想无线链路上采用传统贪婪算法引起数据分组传送率下降的问题。该算法综合了链路质量选择模式和边界选择模式,并利用目标定位技术获取的地理位置信息指导分组的转发,以减少控制开销,优化路径选择,实现数据分组快速有效的传输。在NS-2中完整实现了LQPR协议的仿真,并通过对网络节点发送数据包的端到端时延、吞吐量以及包传送率进行比较、评估和检侧,验证了LQPR路由协议的有效性。     

A generalized greedy routing algorithm for 2-connected graphs

Geometric routing by using virtual locations is an elegant way for solving network routing problems. In its simplest form, greedy routing, a message is simply forwarded to a neighbor that is closer to the destination. One main drawback of this approach is that the coordinates of the virtual locations require Ω(nlogn) bits to represent, which makes this scheme infeasible in some applications.The essence of the geometric routing is the following: When an origin vertex u wants to send a message to a destination vertex w, it forwards the message to a neighbor t, solely based on the location information of u,w and all neighbors of u. In the greedy routing scheme, the decision is based on decreasing distance. For this idea to work, however, the decision needs not be based on decreasing distance. As long as the decision is made locally, this scheme will work fine.In this paper, we introduce a version of greedy routing which we call generalized greedy routing algorithm. Instead of relying on decreasing distance, a generalized greedy routing algorithm uses other criteria to determine routing paths, solely based on local information. We present simple generalized greedy routing algorithms based on st-coordinates (consisting of two integers between 0 and n−1), which are derived from an st-orientation of a 2-connected plane graph. We also generalize this result to arbitrary trees. Both algorithms are natural and simple to be implemented.     

基于分簇的无线传感器网络节能路由算法研究与应用探讨简

随着科技进步和经济的进一步发展,无线网络信息技术逐渐成为网络通信技术的重要组成部分。为了适应时代要求,节能环保,提高无线传感器网络路由的工作效率,进行基于分簇的无线传感器网络节能路由算法研究与应用探讨就显得尤为重要。本文基于现代信息技术高速发展的条件下基于分簇的无线传感器网络节能路由新算法的研究背景,从人文社会学的角度对基于分簇的无线传感器网络节能路由算法的现状、存在的问题及产生原因进行了分析,并在进行基于分簇的无线传感器网络节能路由算法研究与应用探讨的必要性探讨的基础上,提出了加强基于分簇的无线传感器网络节能路由算法研究与应用探讨的具体对策,为创新无线网络传感器路由算法,实现无线路由的节能高效,促进无线网络路由技术的向前发展,提供了一些切实可行的指导性意见,为其指明了前行的正确方向。