Ad Hoc路由协议在不同移动环境中的性能仿真

影响Ad Hoc网络路由性能的因素很多,如节点的移动、网络的负载、节点数目的变化等;而其中节点的移动是其中最关键的因素之一.该文对四种典型的路由协议进行了理论分析,并提出了一个仿真模型,使得节点在网络所在区域内以不同的速度移动.利用GlomoSim仿真工具对四种路由协议进行了仿真,对路由协议主要的几种参数：平均报文接收率、平均端到端的延时与路由控制报文的总负载进行了统计分析.仿真结果与理论分析一致,并对仿真结果进行了详细的分析比较,得出了AODV路由协议最适合移动要求较高的网络的结论.     

大覆盖范围Ad hoc路由协议延时性能仿真研究

大覆盖范围下移动Ad hoc网络与普通商用网络相比具有覆盖范围广、节点通信距离远等特点,传统的仿真方法不能很好反映类网络的时延性能.根据应用背景建立了适合的仿真模型,并利用GloMoSim工具对四种路由协议在随机驻点运动模型和马尔可夫平滑运动模型下的时延性能进行了仿真.仿真结果表明大覆盖范围Ad hoc路由协议时延性能受带宽影响较大,而受节点运动速度影响较小;并且按需路由协议时延性能好于主动路由协议.所建节点移动模型仿真对大覆盖范围移动自组织网和工程设计具有一定的参考价值.     

WSN中节点覆盖分层下的多路径路由协议

为了解决无线传感器网络（WSN）的路由问题,在分析了单路径路由协议和多路径路由协议的基础上,提出了节点覆盖层次模型。该模型根据节点到sink节点的最小跳数将网络分成以sink节点为中心的层次结构,并将邻居节点分成父节点、兄弟节点和子节点3类。并设计了在此模型下的路由协议MP-NCL。在该协议中,节点总是将感应到的数据向父节点转发,实现了跳数最小、多路径的数据传递。分析和仿真结果表明,节点覆盖层次模型和MP-NCL路由协议在延时、耗能、可靠性和生命期方面有较好的性能。     

基于节点能量的Ad hoc网路由协议性能分析

移动Ad hoc网路由协议的性能分析对于路由协议的设计具有非常重要的作用,传统的路由协议分析并没有考虑节点能量对于协议性能的影响.因此,该文提出结合节点能量特征的策略,基于NS2对DSDV、DSR和AODV协议进行仿真分析并给出结论.     

Ad Hoc网络中按需路由协议的仿真与性能分析

对Ad Hoc网络中两种典型的按需路由协议AODV和DSR协议进行了介绍,对两种协议的路由发现和路由维护过程进行了分析与比较.对两种路由协议在不同的运动场景中进行了比较系统的仿真研究.仿真中选取了数据包的传输率、端到端的平均时延、路由开销这三个指标对AODV和DSR路由协议进行了性能评估,并通过改变节点的个数、分组速率和节点暂停时间来分析比较这些参数的改变对这两个协议性能的影响.     

基于水下无线传感器网络路由协议的仿真

水下环境的复杂特性是水下传感器网络(UWSN)设计路由协议时面临的挑战。为了在源节点和目的节点之间建立高效、可靠的传输路径,分别对基于压力的路由协议、节能型路由协议及基于矢量转发的路由协议进行论述和分析,对各种路由协议性能进行了评述。并采用Aqua-Sim仿真软件对基于矢量转发的VBF协议和HH-VBF协议进行了仿真分析。结果表明,HH-VBF协议在数据包传递率和平均剩余能量方面要优于VBF协议,该仿真验证了理论分析的正确性。     

移动Ad Hoc网络DSR路由协议性能分析

无线移动Ad Hoc自组网是由不依赖任何已有的网络设施的移动节点组成,该网络可以通过节点路由发现机制转发分组,并进行路由维护.Ad Hoc网络路由协议中DSR路由协议在不同发包率和节点移动速率的情况下各项网络性能都优于其他路由协议,尤其当网络业务量不大时性能更优.基于路由缓存大小和路由更新时间对协议性能的影响,利用OPNET建立DSR路由协议的Ad Hoc网络,并对路由出错、路由开销和时延等关键参数的仿真统计.仿真结果与理论分析一致,一般地,随着路由缓存变大和路由更新时间变短,网络中路由出错、路由开销和时延性能都有所提高.     

适应节点密度变化的新型自组网路由协议

本文分析了TORA路由协议的性能随节点密度变化的情况.针对该问题,在TORA协议的基础上引入负载均衡的思想和多速率机制,修改了协议的相关部分,优化了路由选择策略,提出了一种改进型路由协议TORA-A,并利用Opnet网络仿真软件进行了仿真实验.TORA-A使路由协议性能在网络节点密度较大情况下的恶化趋势得到了较好的抑制,使无线自组网对节点密度变化的适应能力得到了进一步的提高.     

MANET节点密度与路由效率相关性的线性回归分析

针对移动自组网路由协议的性能受到节点密度影响的问题,研究路由效率与节点密度的相关性.统计AODV路由协议的NS2仿真结果并进行最小二乘线性回归分析后,再运用Matlab对两者的相关函数进行拟合.检验结果表明拟合效果较好,验证了路由效率和节点密度的线性关系.实验得到的相关模型为改进移动自组网路由协议的性能提供了依据和方法.     

低能耗无线传感器网络路由协议研究

针对LEACH协议生成非均匀的簇造成能量损耗的问题,以降低能量损耗为研究目的,结合PEGASIS协议的特点,从选择簇首节点、形成簇、簇间路由等方面对LEACH协议进行了改进.经过理论分析和仿真实验,对该协议的性能进行测试,并使用对比的方法,与LEACH协议进行比较.仿真实验结果表明,该路由协议的设计使各节点较均衡地消耗能量,节点生存时间更长,延长了整个无线传感器网络的生命周期.     

基于OPNET的无线传感器网络节点跨层设计

无线传感器网络是一类由大量位置相对固定的节点所组成的无线通信网络，其节点能量、计算和通信能力都非常有限，因此，传统网络的层次设计和网络协议都难以应用到无线传感器网络中。为解决这些问题，该文在传统网络层次设计思想的基础上，提出了适用于无线传感器网络节点的跨层网络模型，基于OPNET网络仿真工具实现了节点的跨层网络模型设计，在此基础上实现了无线传感器网络中路由选择和数据汇聚等典型应用的仿真。结果表明，新的跨层网络模型能够很好地描述节点各个层次的功能，便于网络协议的综合设计和集中优化。     

战场环境中基于簇的WSN生存性路由协议

当无线传感网络应用于战场环境时,复杂恶劣的网络环境以及传感节点受限的能源、内存和通信能力导致节点容易失效、遭受攻击或被俘获,从而影响侦察任务的完成。本文提出一种基于簇的生存性路由协议—SRPC,该协议通过密钥协商和身份认证等机制抵御恶意节点的攻击;并在主簇头被摧毁后启用备用簇头链将监测数据传输到基站。仿真结果表明,SRPC协议可以在均衡能耗的基础上有效抵御恶意节点的攻击,并在簇头节点遭受攻击或者被摧毁后保证数据包的可靠投递,提高了WSN在战场侦察环境中的生存能力。     

Proportional Fairness Based Energy Efficient Routing in Wireless Sensor Network

Wireless Sensor Network (WSN) is an independent device that comprises a discrete collection of Sensor Nodes (SN) to sense environmental positions, device monitoring, and collection of information. Due to limited energy resources available at SN, the primary issue is to present an energy-efficient framework and conserve the energy while constructing a route path along with each sensor node. However, many energy-efficient techniques focused drastically on energy harvesting and reduced energy consumption but failed to support energy-efficient routing with minimal energy consumption in WSN. This paper presents an energy-efficient routing system called Energy-aware Proportional Fairness Multi-user Routing (EPFMR) framework in WSN. EPFMR is deployed in the WSN environment using the instance time. The request time sent for the route discovery is the foremost step designed in the EPFMR framework to reduce the energy consumption rate. The proportional fairness routing in WSN selects the best route path for the packet flow based on the relationship between the periods of requests between different SN. Route path discovered for packet flow also measure energy on multi-user route path using the Greedy Instance Fair Method (GIFM). The GIFM in EPFMR develops node dependent energy-efficient localized route path, improving the throughput. The energy-aware framework maximizes the throughput rate and performs experimental evaluation on factors such as energy consumption rate during routing, Throughput, RST, node density and average energy per packet in WSN. The Route Searching Time (RST) is reduced using the Boltzmann Distribution (BD), and as a result, the energy is minimized on multi-user WSN. Finally, GIFM applies an instance time difference-based route searching on WSN to attain an optimal energy minimization system. Experimental analysis shows that the EPFMR framework can reduce the RST by 23.47% and improve the throughput by 6.79% compared with the state-of-the-art works.     

基于SPIN的无线传感器网络安全协议建模与分析

模型检验方法在有线网安全协议的分析和设计方面取得了巨大成功。无线传感器网络对安全协议同样具有严格的要求;与有线网相比,无线传感器网络在通信环境和网络节点等方面都更为脆弱,为相应的安全协议的分析和设计提出了挑战。提出了一种适用于无线传感器网络的安全协议形式化建模分析方法。它充分借鉴了传统有线网络安全协议的建模方法,在其基础上充分考察了无线传感器网络的通信环境以及网络节点,建立起一个全面并且直观的安全协议运行模型。以A.Perrig等人提出的SPINS安全协议为例,应用模型检验工具SPIN对其认证性和机密性等安全需求进行了分析验证,发现了该协议存在的漏洞。实例分析证实了模型检验方法在分析无线传感器网络安全协议时的有效性,从而推进了其在安全协议分析方面的应用范围。     

无线传感器网络SPIN路由协议改进的方法

无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,是传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术相结合的产物,具有广阔的理论研究和应用前景.本文对一种无线传感器网络路由协议SPIN作了分析,并针对无线传感器网络的特点进行了一些改进工作,解决了"路由选择盲点"和"数据发送盲点"问题.     

一种WSN分簇路由协议研究和实现

近年来,我国兴建了众多基础设施,基础设施的健康监测直接关系着人们的生命和财产安全,也关系着基础设施的正常运行,因此研究面向基础设施健康监测的无线传感器网络分簇路由协议至关重要.目前已经有多个成熟平面路由协议和分层路由协议,但它们都存在传感器节点能量有限、结构简单等缺陷.为了延长网络寿命、提高信息传榆的可靠性,就需要对现有的路由协议做一些改进,以适应大规模的无线传感器网络.首先分析了设计无线传感器网络路由协议时面临的挑战,分类总结了典型的无线传感器网络路由协议及其优缺点;然后在详细分析LEACH协议的基础上,对LEACH协议在簇头节点选择和簇间路由方面进行改进,提出了面向基础设施健康监测的无线传感器网络分簇路由协议.将分簇优化算法和簇间多跳路由算法相结合,组成面向基础设施健康监测的无线传感器网络分簇路由协议.实验仿真表明,该路由协议有效地均衡了网络的能耗,推迟了多数节点的死亡,延长了网络的有效寿命.     

移动无线传感器网络中的ASA算法

在传统的无线传感器网络研究中,通常假设传感器节点位置是固定的,忽略了节点位置变化对网络性能的影响。针对上述问题,提出基于全局时间信息的自适应同步激活(ASA)算法。ASA算法借助全局时间信息,避免了节点移动性对MAC协议休眠调度机制的影响。仿真结果表明,ASA算法在节点移动的情况下,分组递交率及节能特性均优于S-MAC协议。     

基于无线传感器网络的森林火灾监测预警系统

无线传感器网络是信息科学的一个新研究领域,提出了一种基于无线传感器网络的森林火灾监测预警技术的系统框架及其实现方案,重点讨论了森林火灾预测预报模型、无线传感器网络节点的部署及拓扑形成机制、传感器网络节点与火险精确定位方法、无线通信协议等关键问题.     

无线传感器网络路由评测工具的设计与实现

无线传感器的路由评测很难通过实验获得,实践中上百个节点的实验已经难以管理和维护,包含大量节点的无线传感器网络更是难以通过实验进行评测。通过计算机对无线传感器网络进行模拟,并对路由协议的性能进行评价成为一个无线网络研究中的一个难题。在分析现有无线网络模拟平台的基础上,设计了一个针对无线传感器网络路由协议的评测工具,并用该工具成功对LEACH协议算法进行了评测。     

改进型WSN分布式TDMA调度协议

无线传感器网络以汇聚型数据传输应用为主,多采用树型拓扑结构。根据该特征,提出一种改进型分布式时分复用调度协议,该协议依据节点距离sink的最小跳数和最大剩余能量建立树型拓扑,其分配算法分别采用临近最大值和跳数排序法。分析及仿真实验结果表明,采用这2种算法的改进型调度协议能有效降低数据传输时延和能耗。