无线传感器网络QoS路由研究进展*

传统网络中的服务质量(quality of service,QoS)路由协议很难直接有效地应用到无线传感器网络中,因此人们针对无线传感器网络提出了一些新的QoS路由协议。首先探讨了无线传感器网络中QoS路由协议的一些特点,分析了设计QoS路由协议所面临的挑战;然后着重分析了当前提出的一些QoS路由协议的QoS机制、特点以及优缺点,并对这些路由协议进行了分类和比较;最后总结了QoS路由协议未来的研究策略和发展趋势。     

RFID无线传感器网络路由协议研究

RFID和WSN是当今热门的两个研究领域。由两者融合产生的RFID无线传感器网络与WSN相比有不同之处。由于它们之间存在不同特点使得WSN路由协议无法直接应用到RFID无线传感器网络中。根据RFID的特点在WSN路由协议基础上增加考虑标签因素对路由协议的影响来设计RFID无线传感器网络路由协议。仿真结果表明路由协议能够更好地适应RFID无线传感器网络的需要。     

无线传感器网络多跳路由协议研究

目的：无线传感器网络发展迅速,但传感器的高能耗问题成为制约其发展的主要瓶颈,高效节能的路由协议设计成为研究热点。方法：针对目前无线传感器网络常用的LEACH路由协议存在的簇首能耗过分集中、簇首分布不均衡问题,提出了改进的路由协议EEACRA,在总结、分析LEACH路由协议现有问题的基础上,给出了EEACRA路由协议的簇首选取门限值、簇首位置调整算法和基于能量代价最小的簇间多跳路由算法的实现方法,同时给出了具体的实现EEACRA协议的工作流程和关键算法。在MATLAB环境下对LEACH路由协议和EEACRA路由协议进行了仿真,对比了不同能耗降低措施对网络能耗降低的贡献。结果：仿真结果表明EEACRA路由协议的网络稳定期较LEACH路由协议有较大的改善。结论：证明了改进的路由协议EEACRA可以有效地提高网络的稳定期。     

Ad Hoc网络中基于DSR的QoS路由协议研究

AdHoc网络的特性决定为各种多媒体业务的服务质量提供保证是很难解决的问题。AdHoc网络路由协议的QoS研究正是试图解决这样的问题。本文介绍了DSR路由协议和AdHoc网络QoS路由技术的相关概念。然后,对基于DSR的QoS实现的路由协议进行了详细的分析。最后探讨了其今后的发展动态和研究方向。     

路由协议在无线传感器网络中的应用

无线网络技术的不断发展,产生了许多新的应用,无线传感器网络就是其中之一,目前已成为发展最迅速的无线网络技术之一,无线传感器网络在国内和国外是一个新的研究方向,吸引了许多研究者和机构的注意力。无线传感器网络体系结构中路由技术举足轻重。本文在介绍无线传感器网络后,对现有的路由协议进行了分类,剖析了几个代表性的路由协议,总结出这些协议的优缺点。为WSN路由协议的的深入研究提供参考。     

MANET环境下AODV协议的研究和改进

MANET网络就是移动Ad-Hoc网络,它是由若干节点所组成的一个移动自治系统,在一个无线Ad-Hoc网络中,节点之间通过多跳无线链路相互通信,所有的节点利用共享的无线媒质相互联系.这样节点之间路由问题就成为一个重点要解决的问题.目前,在这方面普遍采用DSR和AODV路由协议.但是,这两种路由协议对于要求QoS的网络来说还是力不从心的.文中主要讨论的是基于AODV路由协议的一些改进方案.     

中高速传感器网络QoS路由算法

通过对中高速传感器网络的QoS路由算法问题进行建模和分析,提出一种改进的基于蚁群优化算法的QoS路由算法,以满足网络中多种混合服务对QoS质量的不同要求。利用反向抑制机制优先保证高优先级别服务的QoS要求。仿真结果表明,该路由协议可以满足中高速传感器网络对不同业务的QoS需求。     

无线Ad Hoc网络QoS路由协议研究的进展与展望

无线ad hoc网络是一种无固定通信设备支持、节点可自由移动的多跳全分布式无线网络。无线ad hoc网络的应用环境以及与Internet的互连要求它必须提供一定的服务质量(QoS)保证，而QoS路由协议是无线ad hoc网络支持QoS的一个关键理论和技术，也是目前的一个研究热点。本文回顾了近年来国内外在无线ad hoc网络QoS路由协议研究方面取得的研究成果，对已有的无线ad hoc网络的QoS路由协议进行了分类．并对它们作了较全面的概括。总结和深入的比较分析，系统阐述了在无线ad hoc网络中实现QoS路由协议时需要考虑的因素，指出了亟待解决的问题和今后的研究方向。     

无线传感器网络路由协议研究进展

融合了传感器、微机电系统和网络通信等技术而形成的无线传感器网络(WSN)是一种全新的信息获取和处理技术.路由协议是无线传感器网络研究中富有挑战性的问题,现有无线自组网络和互联网络路由协议不适用于无线传感器网络.无线传感器网络路由协议主要考虑如何针对不同的应用和网络构成使用有效的路由算法,在不损害数据传输的前提下实现整个网络的生命周期最大化.根据网络中节点功能是否一致,无线传感器网络包括平面和分层路由协议两大类.本文根据各种协议的工作原理,对比分析了各种路由协议在路由方式、冲突避免、数据融合和网络生命周期最大化等方面的优劣,并指出了下一步的研究方向.     

基于IPv6的无线传感器网络接入设计*

无线传感器网络(WSN)与现有网络基础结合是WSN研究中必须解决的技术问题之一。在IPv6协议下,提出了一种大规模无线传感器网络接入国际互联网方式。本接入方式以数据应用为中心,按地理位置为无线传感器网络映射IPv6地址,由此设计了一种基于地理位置信息的顺时针逐格CGRP路由协议,并通过仿真实验分析协议的稳定性和路由分组传输成功率,最后阐述了以网关为路由接口的无线传感器网络与Internet通信机制。该接入方式既能根据IP对无线传感器网络寻址,又能降低无线传感器网络全IP化带来的高额开销,符合无线传感器应用     

移动Ad Hoc网络QoS路由协议研究

移动AdHoc网络以其灵活、健壮等特性正成为无线网络研究特别是军事研究的一个热点,但其自身的移动性、多跳性和网络带宽的受限性等使传统的路由技术已不再适合。文章首先介绍AdHoc网络的特点及面临的问题。然后对当前AdHoc网络的QoS主要路由协议进行了详细的分析与研究,并从路由机制、单向链路的支持、多播功能、QoS参数选择以及节能等方面进行了比较和分析。最后探讨了今后AdHoc网络路由技术的最新发展动态和研究方向。     

双重约束条件下的WSN路由选择

经典的基于QoS（Quality of Service,服务质量）的WSN（Wireless Sensor Network,无线传感器网络）路由算法往往只考虑了单一的条件限制,如能量、通信跳数、延时等。而在一个复杂的WSN环境中,对于QoS 的需求通常综合了多种条件。这使得现有的路由算法难以选择出实际情况下的最优路由。一种基于动态规划问题的算法被提出,用来解决这一问题。当算法选择最小延时路由时,节点能量和链路丢失率将被作为约束条件。经过证明,算法具有最优性。     

基于分层小生境蚁群算法的WSN中QoS组播路由研究

针对无线传感网络(WSN)的动态网络环境和能量约束的问题,在优化网络动态结构的基础上,提出用分层小生境蚁群算法求解WSN的QoS组播路由的方法.首先依据能耗将网络结构进行分簇分层优化并建立小生境,然后再结合蚁群算法优化QoS组播路由,最后进行能耗分析.该策略在保证能量最优的前提下,降低了路由的时间复杂度和空间复杂度,仿真结果表明了其有效性.     

MANET路由中的链路测量及QoS协议实现

MANET的节点资源受限等特点给QoS路由设计提出了诸多挑战。在研究无线网络流量特性的基础上,提出了基于自相似特性的链路测量及QoS路由协议（Link Prediction based on self-similarity and QoS Routing Protocol,LPQRP）。LPQRP协议使用小波分析方法估计自相似特性唯一参数Hurst值,并利用Hurst值对网络性能进行估计,以测量结果作为QoS路由约束条件,以此方式优化了路由选择,提高了测量精度,有效提高了路由QoS保证。给出了LPQRP协议的设计过程,提出抖动因子等机制进一步完善了LPQRP协议。仿真结果显示,LPQRP协议能很好地适应MANET特性,有效优化数据传输路径,均衡网络资源,提高了网络的健壮性,减少了资源损耗。     

用遗传算法解决有时延约束选播路由问题的综述

选播QoS路由问题是一个NP-完全问题,而解决此问题的一个有效方法就是遗传算法,本文针对delay,bandwidth,cost等QoS因子的约束,介绍了三种比较新的遗传算法,并提出了以后值得进一步研究的问题。     

基于博弈论的无线传感器网络簇间路由选择算法

针对无线传感器网络(WSN)中,网络覆盖范围大,但传感器节点通信范围有限,长距离传输容易造成数据丢失的问题,提出了一种基于博弈论的无线传感器网络簇间路由算法,通过建立以网络服务质量(QoS)和节点剩余能量为效用函数的博弈模型,并求解其纳什均衡来解决以上问题。仿真结果表明：所提出的博弈模型在优化网络服务质量、降低节点能耗的同时,延长了整个网络的生存时间。     

A new evolutionary based routing protocol for clustered heterogeneous wireless sensor networks

Wireless sensor network (WSN) is a rapidly evolving technological platform with tremendous and novel applications. Recent advances in WSN have led to many new protocols specifically designed for them where energy awareness (i.e. long lived wireless network) is an essential consideration. Most of the attention, however, has been given to the routing protocols since they might differ depending on the application and network architecture. As routing approach with hierarchical structure is realized to successfully provide energy efficient solution, various heuristic clustering algorithms have been proposed. As an attractive WSN routing protocol, LEACH has been widely accepted for its energy efficiency and simplicity. Also, the discipline of meta-heuristics Evolutionary Algorithms (EAs) has been utilized by several researchers to tackle cluster-based routing problem in WSN. These biologically inspired routing mechanisms, e.g., HCR, have proved beneficial in prolonging the WSN lifetime, but unfortunately at the expense of decreasing the stability period of WSN. This is most probably due to the abstract modeling of the EA's clustering fitness function. The aim of this paper is to alleviate the undesirable behavior of the EA when dealing with clustered routing problem in WSN by formulating a new fitness function that incorporates two clustering aspects, viz. cohesion and separation error. Simulation over 20 random heterogeneous WSNs shows that our evolutionary based clustered routing protocol (ERP) always prolongs the network lifetime, preserves more energy as compared to the results obtained using the current heuristics such as LEACH, SEP, and HCR protocols. Additionally, we found that ERP outperforms LEACH and HCR in prolonging the stability period, comparable to SEP performance for heterogeneous networks with 10% extra heterogeneity but requires further heterogeneous-aware modification in the presence of 20% of node heterogeneity.     

QoS-aware optimization of sensor network queries

The resource-constrained nature of mote-level wireless sensor networks (WSNs) poses challenges for the design of a general-purpose sensor network query processors (SNQPs). Existing SNQPs tend to generate query execution plans (QEPs) that are selected on the basis of a fixed, implicit expectation, for example, that energy consumption should be kept as small as possible. However, in WSN applications, the same query may be subject to several, possibly conflicting, quality-of-service (QoS) expectations concomitantly (for example maximizing data acquisition rates subject to keeping energy consumption low). It is also not uncommon for the QoS expectations to change over the lifetime of a deployment (for example from low to high data acquisition rates). This paper describes optimization algorithms that respond to stated QoS expectations (about acquisition rate, delivery time, energy consumption and lifetime) when making routing, placement, and timing decisions for in-WSN query processing. The paper shows experimentally that QoS-awareness offers significant benefits in responding to, and reconciling, diverse QoS expectations, thereby enabling QoS-aware SNQPs to generate efficient QEPs for a broader range WSN applications than has hitherto been possible.     

基于磷虾群算法的无线传感器网络QoS任播路由算法

无线传感器网络多约束QoS任播路由问题是一个NP难题,提出一种基于磷虾群算法的优化策略来解决该路由问题.该算法采用适应度函数和全局最优个体位置更新方法来寻找无线传感器网络中满足多QoS约束的最优任播路由,并加入遗传繁殖机制中的交叉与变异操作以加快优化速度.实验验证了该算法的有效性,实验数据表明相比较粒子群优化算法,该算法在算法效率和可扩展性性能上具有较好的性能;具有较快的收敛速度,从而适用于对路由选择有时延敏感的网络.