基于IPv6的WSN最佳转发路由协议

基于IPv6的无线传感器网络引入TCP/IP架构,网络层遵循IPv6相关标准.现有的无线传感器网络路由协议不能直接应用,因此有必要为基于IPv6的无线传感器网路(如6LoWPAN网络)设计新的路由协议.针对基于IPv6的WSN其CPU、存储、通信及能量资源高度受约束的特性,提出了一种最佳转发路由协议.该协议获取邻居节点的链路估算、成本估计和RSSI值,然后基于这些参数计算各邻居节点的最佳转发值,选择拥有相对最佳转发值的节点作为数据包转发的下一跳.试验测试结果表明,相比RIP和贪婪转发路由协议,该协议提供了更好的吞吐量性能,吞吐量分别高出11％和43％.     

基于低占空比的机会汇聚树路由协议

针对无线传感器网络(WSN)中存在节点剩余能量不足而导致的路由失效问题,提出一种基于低占空比的汇聚树机会路由算法CTOR。在CTOR中,首先根据网络的传输质量需求确定路由候选节点集;然后,节点以广播方式向所有候选节点传输数据包,收到数据包的候选节点再以一定概率转发该数据包,转发成功的候选节点即为选定的路由节点。概率的引进保证了高数据传输质量与轻网络负载;同时,网关节点发送时间同步控制信息以达到全网时间同步的目的;节点根据固定占空比进行休眠切换,以减少节点的能量消耗,延长网络的生存周期。仿真实验表明,基于低占空比的协议可有效地避免网络空洞问题,延长网络的生存周期;同时,机会性的转发可以有效地提高数据包的成功接收率,降低网络的丢包率。     

基于深度与可靠链路的水下无线传感器网络机会路由

在水下无线传感器网络中,传感节点带宽和能量受限阻碍了从移动节点至声纳浮标的数据传输。为此,提出新的水下无线传感器网络的机会路由协议。引入深度阈值提高吞吐量,减少跳数,利用深度阈值构建候选转发集,计算候选转发集内节点的路由指标,依据路由指标设置优先级,根据优先级设置定时器,并进行抑制冗余数据包数。实验结果表明,与基于压力感测协议相比,该协议能提高网络吞吐量,并降低能耗。     

基于反馈可信度的可信机会路由转发模型

传统Ad Hoc等先决路由机制不再适合无线Mesh网络。相反,基于后择路由机制的机会路由已经获得越来越多的应用。机会路由中的转发候选集可有效增加无线Mesh网络吞吐量和降低重传数;但是,机会路由也正遭受安全问题困扰。针对节点间的共谋攻击行为,提出一种基于反馈可信度的信任模型,并结合到机会路由中,防止共谋节点加入机会路由转发候选集。建立一种基于反馈可信度的可信机会路由转发模型(简称FCTOR)。仿真实验表明,该模型较经典的Ex OR协议可以有效抑制典型恶意节点,尤其面对共谋攻击行为时表现出良好的性能。     

煤矿无线传感器网络可靠数据传输协议

针对煤矿无线传感器网络数据流特点,设计了一种基于节点地理位置信息、集成MAC和路由的无线传感器网络可靠数据传输协议。该协议采用概率性唤醒工作方式,根据本地节点的连通度、节点自身的剩余能量信息和区域事件发生概率选择转发节点,同时引入备用节点,在主节点发生故障时自动转换为主节点进行数据转发,保证数据可靠传输。仿真结果表明,该协议能够降低无线传感器网络节点能量消耗,保证数据传输的实时性,提高数据传输的可靠性。     

针对大规模无线多跳网络的鱼眼机会路由协议

考虑到无线网络中广播特性、丢包特性、节点移动等对网络性能的影响,提出一种针对大规模无线多跳网络的鱼眼机会路由协议。在机会路由的基础上加入鱼眼技术,减少链路状态更新信息。在鱼眼路由表中加入链路传输概率,得到转发列表,并且简化机会路由协议的报文头结构,从而实现高效的数据传输。NS2仿真结果表明,该协议能降低网络端到端延时,提高网络吞吐量。     

无线传感器网络安全路由问题研究

路由协议是无线传感器网络研究领域的关键技术之一,对无线传感器网络的性能起着至关重要的作用。现有的大部分路由协议都没有考虑路由的安全问题,攻击者可以针对网络的路由进行各种攻击。探讨了无线传感器网络路由协议的特点及设计目标。分析了无线传感器网络路由面临的各种攻击,重点探讨目前已经提出的几个无线传感器网络安全路由协议的设计方案。     

基于Q-Learning的无线传感器网络生命周期平衡路由

无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)由于容易部署和安装成本低等优势,受到学术界和工业界的广泛关注。然而无线传感器网络的节点在能量、计算能力、存储能力和带宽等方面都存在很大的局限性,复杂的传统网络路由协议无法直接应用到该网络中,因而简单高效的路由协议成为无线传感器网络的研究重点。为了延长传感器的工作时间,文章基于增强学习算法提出一种平衡无线传感器网络生命周期的路由协议Q-WRP。该协议综合考虑了节点的能量、到汇聚节点的跳数、传输时延等信息,为每个转发节点分配计算一个转发质量(即Q值),最终根据各转发节点Q值的大小选择出最优的转发路径。NS2仿真结果表明,该算法延迟了网络第一个死亡节点的出现时间,可以有效平衡网络节点的生命周期。     

多信道无线Mesh网络路由机制

在无线Mesh网络中,采用合理设计路由度量来优化网络性能是一种常用的方法.本文对已有的典型路由度量进行分析讨论,比较全面的给出了设计无线Mesh网路路由度量应该考虑的重要因素.基于多信道无线Mesh网络的特点,本文提出一个多信道无线Mesh网络路由度量CLIDH,并在此基础上提出一个跨层多信道路由协议CMAODV.仿真结果表明,和已有的路由度量相比较,CLIDH能够充分利用网络资源,使网络性能得到明显改善.     

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.     

无线Ad Hoc网络中改进的DYMO路由协议研究

DYMO（Dynamic MANET On-Demand）是Ad Hoc 网络中一种反应式按需路由协议,本质上属于单径路由协议,而多径路由能更好地提高网络性能。首先分析了DYMO协议的优点及存在的问题,在此基础上将DYMO和多径路由结合起来,提出了一种改进的DYMO路由协议I-DYMO,利用多条链路不相交路径来发送数据,并将之与源路由结合起来。仿真结果表明该协议提高了分组投递率并降低了端到端平均时延,在动态移动环境下具有较好的稳定性。     

无源感知网络中能耗和延迟平衡的机会路由协议

部署于野外的感知网络在应用时广泛存在节点能量不足的问题,而新型的使用能量收集技术的节点可以通过周期性地从环境中获取能量来延长网络的生存周期.因此,针对使用能量收集型节点的无源感知网络,能耗不再像有源节点网络那样成为制约网络性能最关键的因素.综合考虑能耗和延迟,可以在使节点获得较长生存周期的同时提高数据到达基站的速度.针对现有应用于无源感知网络的路由协议大多不能兼顾能耗和延迟性能的问题,提出了能耗和延迟平衡的机会路由协议（balance of energy and delay opportunistic routing protocol,简称EDOR）.该协议通过分析节点通信过程来估算节点的预期能耗值,使得节点选择令自己能耗较低的邻居节点作为转发候选.在最终确定转发节点时,该协议通过结合候选节点下一跳邻居节点的占空比信息来进行决策,使得发送节点选择能够更快将数据转发出去的候选节点来降低延迟,从而实现能耗和延迟性能的平衡.最后,该协议还通过设计退避策略来实现转发节点的单一性,减少机会路由过程中产生的不必要的数据包副本数量.     

适用于AdHoc网络具有能量约束的QoS路由协议

为了有效利用网络带宽和能量资源,延长网络生存时间,提出一种用于AdHoc网络基于节点剩余能量和路由传输能量的Qos路由协议（QRETP）。该协议通过计算节点带宽保证路由协议对QoS的要求,同时,综合考虑节点剩余能量和传输能量的状况,一方面以避免网络分割为目标,均衡节点能量耗损;另一方面从网络能量有限的角度出发,节省网络能耗。仿真表明,该协议在网络生存时间、节点平均能量消耗以及分组投递率等方面都有一定程度的改善。     

混合无线Mesh 网络中改进的分层AODV路由协议

路由是无线Mesh 网络发展中的一个研究热点。无线Mesh 网络从移动Ad hoc 网络中借鉴了许多路由选择算法作为路由的解决方案,但是这些方法都不太理想或者没有达到性能的最优化,且没有利用到无线Mesh 网络自身的特点。提出了一个改进的分层AODV路由协议（IH-ADOV）,它表现出了更好的可扩展性和网络性能,当一条路由丢失时,它使寻找替代路由的路由开销得到降低。在IH-AODV中,还提出了一种新技术,即最新链路发现机制。利用NS-2 软件对AODV和IH-AODV进行了仿真比较。基于混合无线Mesh 网络的仿真结果表明,IH-AODV在大的网络中也表现出了很好的扩展性,相对于AODV,在其他性能 方面也表现良好甚至更优。     

地震监测无线传感器网络路由协议研究

针对无线传感器网络在地震监测应用中的路由需求,汲取现有无线传感器网络路由协议的优点,提出了一种适合于地震监测的无线传感器网络路由协议,称为能量高效的事件驱动型分簇路由协议EEECRP(Energy Efficient Event-driven Clustering Routing Protocol)。仿真结果表明此路由协议实时性好,能有效延长网络生命周期,较好地满足了应用的需求。     

雾计算中跨层感知分簇路由协议

传统的以数据为中心的路由协议,往往会导致传感网中出现在大量的“能量空洞”或“热点”现象。为了克服上述现象,借助雾计算理论模型,提出了一种基于雾计算跨层感知分簇路由协议（A Cross-layer-sensing Clustering Routing Protocol Based on Fog Computing,CCRP）。该协议通过跨层映射原理,利用感知事件驱动机制将雾节点映射到传感层,构成功能强大的虚拟控制节点,将传感网分簇路由协议的控制过程上传至雾层,通过雾计算实现事件域节点分布式成簇路由汇聚中心,从而建立以映射雾节点为中心的优化数据聚合路由,取代传感网底层路由中的数据,进一步平衡并减少网络负载。在路由协议优化阶段,利用粒子群优化算法（Particle Swarm Optimizations,PSO）采用无竞争开销方式选举一组最佳节点担任簇首,能有效地均衡全网能量的开销,抑制传感器节点能量的快速消耗,延长了网络生存周期。仿真实验表明,CCRP协议能够有效抑制网络开销的同时还可以高效完成对数据的优化过程。     

一种动态占空比的无线传感器网络MAC协议

在无线传感器网络(WSN)中,降低能耗会引发端到端时延的增加.为兼顾能耗和时延的平衡,提出一种基于动态占空比的WSN介质访问控制协议.通过计算节点利用率、平均睡眠延时,结合占空比上下限,动态调整节点占空比,使其更好地适应网络实时通信流量.实验结果表明,该协议在线性拓扑中比S-MAC节能52％,延迟减少35％,在网状拓扑...     

传输受限的大规模无线传感器网络路由算法

针对大规模无线传感器网络在其传输受限的应用环境下,提出一种基于精细化梯度层次场的有效路由算法(FGLRA)。该算法通过邻居节点集中低层次节点数来刻画节点在层次内的边界位置,实现精细化梯度层次场要求。在此基础上,描述了路由算法的总体框架,并对边界位置值确定、下一跳节点集选择、路由转发机制及数据回传4个关键部分进行了详细分析设计。最后,通过不同规模环境下的仿真模拟,并与融合树、位置辅助等路由算法进行了相关比较。结果表明,该路由算法能有效降低网络能耗、均匀网络负载、延长网络生命周期。     

适用于多跳无线网络的机会路由机制

机会路由采用路由推迟策略,该推迟的路由抉择是对传统路由方式的颠覆。基于此,提出一种适应无线信道不稳定性的机会路由机制,并在Linux操作系统上以内核加载的方式实现该机制。仿真结果表明,该机制能提高数据包的投递率,降低端到端时延,且其性能稳定,几乎不受无线信道变化的影响,更能够适应无线链路的不稳定性和不可预测性。