无线传感器网络中干扰定义方法改进与拓扑优化

在无线传感器网络中,拓扑控制对于降低能耗,减小干扰,延长网络的寿命等具有重要作用。近年来,对拓扑结构的干扰、鲁棒性问题研究逐渐增多。提出一种拓扑优化方法,在保证不增加节点间通信干扰的前提下,提高网络的鲁棒性。首先,分析现有各类干扰定义方法,并进行修改。在新定义的基础上,以增加双向可增链路的方法对拓扑结构进行优化。最后,通过分析与仿真说明该方法能够提高拓扑结构鲁棒性。     

无线传感器网络中基于链路转发的拓扑控制算法

提出一种基于链路转发的混合分簇(LTHC)拓扑控制算法.该算法是在传统低功耗自适应集簇分层型(LEACH)算法的基础上,通过改变簇首的通信方式来降低能耗.算法主要思想是:在网络生成若干簇后,在簇首与SINK节点之间建立一条链路,并且链路节点为非簇首节点,簇首通过该链路转发数据到SINK节点.通过这种通信方式可以有效降低离SINK节点较远的簇首能量消耗,使得网络的能量消耗平均分布到网络其他节点上,从而延长网络的生命期,提高网络通信量.通过仿真,发现LTCH算法远远优于传统LEACH算法,在通信量和网络生存期上都有很大的提高.     

自适应异构传感网节能优化拓扑控制研究

针对传统的节能优化算法没有充分考虑节点间的通信距离和节点失效后重新分簇等问题,为了延长网络的生存期,提出一种自适应优化异构无线传感器网络拓扑结构控制算法.提出的算法首先基于传输数据跳数和相邻传感器之间通信距离,依据相似三角形几何原理,结合具体应用场景对传感器节点的分簇、成簇等操作进行自适应优化控制.仿真实验表明:改进的...     

传感器网络中拓扑控制与网络干扰性分析

本文分析比较几种衡量干扰的典型方法,提出了一个新的干扰模型,能够描述整个网络的干扰性。根据不同的干扰标准,在计算机上对几种拓扑结构干扰特性进行模拟,给出并分析了模拟仿真结果。     

传感器网络中一种基于链路稳定性和多路径的拓扑控制算法

通过压缩邻居节点集合的势,进而调整网络拓扑结构的拓扑控制方法,可以提高传感器网络的能量效率 .然而现有的拓扑控制方法尚没有充分地考虑链路不稳定性因素,以及如何在提高能量效率的同时改善负载均衡 .在对链路损失模型进行分析的基础上,考察了能量效率、负载均衡和邻居节点集的势之间的关系 .发现在同时改善能量效率和负载均衡之间有一对矛盾 .提出了一个分层的拓扑控制算法LELB(layered energy-efficient and load balance algorithm),可以在链路不稳定的情况下进一步改善能量效率,同时获得更好的负载均衡 .仿真结果表明,LELB算法对网络性能有很好的改善 .     

考虑干扰的无线传感器网络拓扑控制问题研究

无线传感器网络的拓扑控制是一个十分重要的技术问题。干扰对传感器网络应用产生了重要的影响,较大的传输干扰将导致信号的碰撞,增大网络延时间。但是,目前的大多数文献没有把干扰作为传感器网络拓扑控制的设计目标和考虑因素之一。本文研究考虑干扰的拓扑控制机制问题,根据传感器网络通信特点,设计了最优的集中式算法和适合合实际应用的次优分布式算法解决该问题。模拟实验结果表明,提出的算法与传统算法相比能有效减少网络干扰、节省能量消耗和减少网络延时,因此是一种新的高效的拓扑控制机制。     

基于元胞自动机的无线传感网拓扑控制算法

针对无线传感器网络的应用广泛及其自身的特点,在深入研究元胞自动机模型的基础上,提出了一种关于元胞自动机模型的拓扑控制算法。对非分簇拓扑控制方法进行了改进,提出了对节点的通信方式、剩余能量控制和提高覆盖度的拓扑控制算法,并对其扩展应用到三维空间。仿真结果表明,提出的改进算法在节点的剩余数目和网络的剩余能量等性能方面比非分簇的拓扑控制方法都有提高,从而延长了系统的生存时间。     

关于多跳链路负载均衡的拓扑控制算法

拓扑结构是无线传感网络(WSN)的基础,通过对网络拓扑结构的控制,可使网络资源得到合理高效的利用.本文在经典邻近图算法的基础上,考虑到链路通信能耗最小化和均衡性的问题,提出一种新的基于本地信息的公平选择机制.通过分析多跳链路的结构特点,得出节点间相互选择的权值参数,并将节点的初始能量和剩余能量计入权值,使节点选择的数据链路传输节点是自己的逻辑邻节点.对比K-邻近图算法,实验结果显示,本文算法可使网络能量消耗更加均衡,能够延长网络生存周期.     

基于干扰估计的WSN链路自适应控制方法

针对现有的无线传感器网络传输功率控制算法未充分考虑实际信道干扰的问题,给出了基于干扰估计的最优传输功率计算方法;考虑到通信信道及活跃节点数目的时变性,提出了自适应速率调整算法;最后通过试验验证了所提方法的可行性。     

具有局部特性的传感网链路质量估计方法

重编程是实现无线传感器网络中软件更新的重要手段。传统的重编程协议性能评价方法仍然存在通过实验床和仿真平台评价其性能的优劣。目前,通过对重编程协议的软件更新过程建模并建立分析模型的性能评价方法,相对于传统的实验床和仿真平台,既能准确灵活地评价大规模部署的网络的性能,又能快速高效地给出性能分析结果,是当前重编程协议性能评价方法的新领域。然而,这一分析模型依赖于传感网链路质量的估计值。当前的传感网链路质量估计方法没有考虑到软件更新过程存在的局部特性,因而网络适应性差,无法广泛使用。提出了一种具有局部特性的网络链路质量估计方法,将软件更新过程中任一节点的局部邻居区域的链路质量期望作为这一节点的局部链路质量,能够更准确地反映软件更新过程的网络特征。使用这一具有局部特性的网络链路质量估计方法计算的估计值,将使得分析模型所计算出的重编程性能指标即完成时间与实验床运行时间的吻合度提高。将这一估计方法应用于分析模型,对线型和网格型网络的分析结果显示,分析结果与实验床的运行结果的误差低于5%。因此,与现有的估计方法相比,提出的方法在线型和网格型网络中适用性更强。     

一种可自维护的无线传感器网络拓扑控制算法

在温室、救灾等环境监测过程中,无线传感器网络会因频繁发生自然故障和遭受恶意攻击而引起网络可生存性问题,针对这一问题提出了一种可自维护的具有抗毁性的拓扑控制算法。仿真结果表明,该算法能够简单有效地构建并维护容错拓扑结构,在节点失效时保证网络拓扑容错抗毁,使得无线传感器网络具有可生存的能力。     

无线传感器网络自适应性拓扑控制的研究

自适应拓扑控制方法用到多跳两层无线传感器网络(WSNs),在每个簇中用两类传感器,有效且低开销的传感器节点N感知环境现象信息,并传输它们的信息到汇聚节点S,所有Ss协同工作去除随机信息并传输数据到基站BS。因为覆盖范围依赖于它的汇聚节点的工作情况,而汇聚节点的能耗在网络的生命期中是关键性因素。这个方法主要是从节点路由能量匹配角度出发,设计可控制数据流路由路径,用于尽可能有效地保持网络能量,并不是仅仅考虑路径的最优选择,而是考虑能效的最优方式选择路由,从而增加整个网络的生命期。     

无线传感器网络的拓扑控制研究*

讨论了拓扑控制的目标,利用随机图理论研究了无线传感器网络拓扑控制的模型及代表性算法;基于网络结构的不同,分析和比较了无线传感器网络中各种拓扑控制机制的特征;深层剖析了无线传感器网络拓扑控制与连通、调度之间的关系;最后对拓扑控制亟待解决的问题进行了总结和展望。     

基于最短路径的异类传感器网络分布式拓扑控制

针对异类传感器网络提出了一种基于最短路径的分布式拓扑控制（SPD/TC）算法。该算法利用网络中所有节点的局部信息保持网络的连通性,同时,利用最短路径算法计算链接权值的大小来进行拓扑结构的调整。将该算法与DRNG算法的节点度和平均链接长度进行仿真分析,仿真结果表明：该算法能更有效降低干扰,节省网络能量,提高了网络的性能。     

一种能量高效的无线传感器网络拓扑控制算法

通过对现有拓扑控制算法的研究,针对无线传感器网络中节点能耗分布不均匀的问题,提出了一种能量高效的拓扑控制算法(EETCA)。该算法以均衡全局能耗为目标,综合考虑了节点的剩余能量、簇的规模、数据最优传输跳数等因素,避免了部分节点能量消耗过快,从而有效地均衡网络负载。仿真结果表明:EETCA在能耗均衡方面均优于原来的算法,延长了无线传感器网络的生命周期。     

一种无线传感器网络可靠拓扑的生成算法

在无线传感器网络（ WSNs）的应用中,网络中的节点需要将采集到的数据信息传送到汇聚节点,其信息传输的可靠性是十分重要的。然而,由于无线通信信道容易受到干扰和噪音的影响,极限情况时甚至可能造成数据传输失败,这对无线传感器网络的正常工作提出了极大挑战。针对上述问题,提出一种可靠拓扑的生成算法,通过该算法设计了一组可靠的路由拓扑,并通过仿真验证了其可靠性。     

传感器网络中一种新的基于能量的分簇算法

传感器网络节点大部分采用电池供电,致使节点能量非常有限。为了节省能量进而延长网络寿命,文中提出了一种新的簇头选择算法EBC,EBC算法除了能够在局部网络内完成数据采集和数据处理外,还能够形成由簇头和网关节点组成的骨干网并完成整个网络通信。通过在Mambo节点上的实验证明,该算法能够有效地均衡整个网络的能量,并很好地应用于实际的传感器网络中。     

一种基于模糊控制的无线传感器网络拓扑控制算法

在无线传感器网络乃至无线网络邻域中,拓扑控制一直是研究热点之一,是无线传感器网络中一种重要的能量节省技术。当前已有很多能量高效的拓扑控制算法,它们试图寻求一个合适的节点发射功率或者一个良好的网络拓扑结构,实际应用中两者往往都需要考虑。提出一种新的拓扑控制方法——HFLTC,该方法基于模糊控制和链路质量评估模型优化进行功率控制,并引入XTC算法思想成链。仿真结果表明,这种把拓扑结构和功率控制结合考虑的方法,更节省网络的平均能耗,提高了整个网络的生命周期。     

A destination-based approach for cut detection in wireless sensor networks

Wireless sensor networks often suffer from disrupted connectivity caused by its numerous aspects such as limited battery power of a node and unattended operation vulnerable to hostile tampering. The disruption of connectivity, often referred to as network cut, leads to ill-informed routing decisions, data loss and waste of energy. A number of protocols have been proposed to efficiently detect network cuts; they focus solely on a cut that disconnects nodes from the base station. However, a cut detection scheme is truly useful when a cut is defined with respect to multiple destinations (i.e. target nodes), rather than a single base station. Thus, we extend the existing notion of cut detection, and propose an algorithm that enables sensor nodes to autonomously monitor the connectivity to multiple target nodes. We introduce a novel reactive cut detection solution, the point-to-point cut detection, where given any pair of source and destination, a source is able to locally determine whether the destination is reachable or not. Furthermore, we propose a lightweight proactive cut detection algorithm specifically designed for a network scenario with a small set of target destinations. We prove the effectiveness of the proposed algorithms through extensive simulations; specifically, in our network configurations, proposed cut detection algorithms achieve more than an order of magnitude improvement in energy consumption, when coupled with an underlying routing protocol.     

Topology control for directed diffusion in wireless sensor networks

Due to severely constrained energy, storage capacity and computing power for nodes in wireless sensor network, the routing protocols have become a hot research topic. Directed diffusion is a communication paradigm for information dissemination in sensor networks based on data-centric routing. An energy efficient hybrid adaptive clustering for directed diffusion is presented in the paper. The main goal is to curb the interests flooding overhead by clustering. Hybrid of active and passive clustering creation is used to make tradeoff between maintenance cost and delay. The adaptive turning off the radio of redundant nodes and rotation of cluster heads is used to save energy. The ns-2 simulating results show that the protocol has good performances in energy consuming, delivery ratio and delay without leading to too much overhead comparing with existing directed diffusion protocols.