基于分簇机制的移动无线传感器网络数据采集协议*

为了均衡无线传感器网络的能量消耗,提出了一种基于分簇机制的移动无线传感器网络数据采集协议。该协议中,整个网络使用网格均匀分簇,节点根据加权能量—邻居规则选出分布在簇中间区域的簇头,簇头负责收集簇内兴趣事件并进行数据融合,移动sink依次运动到簇的中心点位置收集簇内兴趣事件。仿真结果表明,该协议有效地均衡了网络的能量消耗,延长了网络的生存时间。     

一种基于预约的无线传感器网络MAC协议

无线传感器网络要求的能量高效,低延时,使得MAC协议的设计充满挑战.近来已经提出了很多基于簇的MAC协议,为减少冲突在簇内部采用TDMA方式来协调簇内各个节点的传输.本文提出了一种在采用簇结构的基础上,使用预约方式来发送数据的R-MAC(Reservation-MAC)协议.当争用节点少的时候,采用随机争用方式来预约数据的发送;在争用节点多的时候,采用时隙争用方式来预约数据的发送.分析表明,R-MAC能够有效的降低能耗和减少延迟.     

基于团簇态的量子秘密共享方案

提出了一个基于团簇态的量子秘密共享方案,发送者通过Pauli操作将经典秘密信息编码在团簇态上进行分发,接收者通过联合测量实现秘密共享。协议插入EPR对作为诱骗态以防止窃听,通过安全性分析证明本协议是安全的,可以抵抗截获-测量、截获-重发和纠缠-测量攻击。此外,协议传输一个四粒子团簇态可以共享四个经典比特信息,量子比特效率达到100%。     

基于分簇的能量有效多路径路由协议的研究*

提出了一种基于分簇和蚁群算法的能量有效的多路径路由协议CAEMP,适用于事件驱动和查询的混合数据采集方法。该协议通过把事件区域附近的节点成簇的方法来减少发送的数据量,簇头选举的时候综合考虑能量、邻居节点数量和事件信号强度等参数,控制事件区域簇的规模,制定了备份簇头的机制。事件区域形成的簇头通过蚁群算法形成到汇聚节点的多路径,对于汇聚节点,如果需要查询数据,可以采用发送搜索蚂蚁的方法,搜索信息素可以加快前向蚂蚁到达汇聚节点的速度。最后,事件区域的数据在簇头融合后就可以在蚁群算法形成的多路径上进行数据包的发送。在NS-2仿真环境下协议进行仿真实验,仿真结果表明,该协议延长了网络寿命,提高了能量有效性。     

分层远程量子态制备

提出了研究分层远程态制备(HRSP)的一般方法,系统地证明了分别以4粒子Ω态和4粒子团簇态作为量子信道的HRSP都是可能实现的。随后,将所提出的HRSP方案推广到研究分层联合远程态制备(HJRSP)的一般方法,并指出以5粒子团簇态为量子信道的HJRSP协议是可行的。此外,将HJRSP方案修改成概率HJRSP方案,并以5粒子非最大纠缠团簇态为量子信道证实其可能性。     

一种快速高效的太赫兹无线个域网定向MAC协议

太赫兹无线个域网是一种新型的无需基础设施的中心式网络,支持10 Gb/s～1 Tb/s的数据传输速率,具有广泛的应用前景。针对现有太赫兹无线个域网MAC协议和高效的太赫兹无线个域网定向MAC协议ED-MAC(Efficient Directional MAC protocol)存在节点间波束赋形训练开销大、耗时长的问题,对无线个域网内设备处于静止状态下的场景,提出一种快速高效的太赫兹无线个域网定向MAC协议FE-MAC(Fast and Efficient MAC protocol)。通过仿真验证,将提出的FE-MAC协议与基于802.15.3c的太赫兹MAC协议和ED-MAC协议进行性能对比,能够有效降低节点间数据发送时延,提高网络吞吐量。     

能量预约法改善簇头轮内死亡问题

在基于低功耗自适应集簇分属协议将操作划分为轮的算法中,因轮长过大而导致的多数簇头轮内死亡是影响网络有效使用的重要问题。为有效地控制簇头轮内死亡的发生,提出了变长轮的思想,引入了能量预约法。为使能量预约法产生作用,其参数的确定必须满足多方面的制约因素。仿真结果表明一个优化的能量预约法增强了网络的可用性。     

基于事件驱动的无线传感器网络数据收集协议

为延长网络生存时间,提出一种基于事件驱动的传感器网络数据收集协议。该协议根据自适应评估模型选出簇头,当有兴趣事件发生时,簇内成员节点将收集到的数据传递给簇头,簇头进行数据融合并向sink发送数据收集请求。sink接收到数据请求包后,移动到这个簇头附近开始收集簇内兴趣事件。仿真实验结果证明,该协议能有效降低节点能耗,延长网络寿命。     

基于事件驱动的采煤工作面动态空间无线传感器网络路由协议研究

针对无线传感器网络节点随采煤工作面移动不断动态变化的问题,提出了一种基于事件驱动的动态成簇路由协议。该协议根据节点的剩余能量和事件对节点的刺激程度来选取事件区域内的簇头节点,并引入功率发射等级来确定成簇范围。仿真结果表明,该协议对突发事件区域内信息融合更为合理,数据链路传输速度更快,可有效降低网络能耗。     

基于分簇和覆盖优化的改进LEACH协议

针对传统LEACH协议中簇头数量自由度高以及分布不均所导致能量消耗过多的缺陷,提出一种基于优化分簇的、能耗均匀的改进LEACH协议。改进簇头选择机制,在常规能量阈值选取簇头节点的过程中,引入最优簇半径控制策略,改善簇头节点的物理分布位置,达到网络能量的均衡,同时引入网络覆盖率控制簇头数目,避免产生多余的簇头节点。该算法还在传统LEACH协议的基础上,使用CH-VCH交替轮寻策略简化计算量。仿真结果表明,该改进LEACH协议能解决传统LEACH协议存在的能量问题,使网络的能量消耗更加均匀,并在一定程度上延长网络的生存期限。     

一种保障时延的簇间路由协议的节能高效研究

在无线传感器网络的簇间路由协议中,簇头单跳或者多跳通信,都会导致簇头能量消耗不均衡。为了均衡能量消耗,新的协议在LEACH-C协议基础上,引入一个有关距离的阈值,若簇头距离基站的距离小于该阈值,则进行单跳通信;若簇头距离基站的距离大于该阈值,则进行多跳通信,同时提出一种保证时延的簇间多跳路由协议（Distance and Delay Based Cluster Routing Protocol）DDCR协议。经过仿真实验,验证了该方法的可实现性,有效地降低了簇头节点的能量消耗,均衡了网络负载。     

无线传感器网络最小跳数路由算法的研究

最小跳数路由协议根据普通节点到Sink的距离和节点的通讯半径,将网络划分为一簇同心圆环。在数据采集和传输阶段,传播的方向是向着Sink收敛的,而在Sink节点命令发送阶段,则可逐层对外扩散。以此为基础,对最小跳数路由算法组网和数据传播阶段加以改进,并在OMNET++环境下进行网络仿真,比较洪泛算法和改进前后的两种算法在数据传输上的性能差异,仿真结果验证了改进方案的可行性。     

AZM-LEACH:一种分区自治的多跳路由协议机制

能量高效的多跳路由算法对延长无线传感器网络生命周期具有重要意义。在深入研究LEACH协议的基础上,提出一种均衡节点能耗的分区自治多跳路由改进协议AZM-LEACH。其核心思想是避免离汇聚节点较远的节点与汇聚节点直接通信,从而延长网络生存时间。通过仿真的方法对AZM-LEACH算法进行性能分析与评价。结果表明,AZM-LEACH算法在延长网络生命周期和减少能量消耗方面比LEACH算法有了明显的改善。     

基于群体智能和遗传算法的WSNs能耗优化关键技术研究

节点能耗是决定无线传感器网络(WSNs)生存期的重要参数,设计良好的网络通信协议可以很大程度上减少和平衡能量消耗。网络协议设计簇头和簇间路由的计算过程是多项式时间无法解答的NP问题,该文讨论了5种自然元启发算法,既4种群体智能算法和遗传算法应用于WSNs能耗优化的关键技术,给出了不同网络能量结构模型的簇间单跳和多跳场景的设计建议,旨在为搭建大规模WSNs网络提供参考和借鉴。     

一种基于Agent自信度的簇间多跳路由协议?

为了均衡无线传感器网络中的能量消耗问题,延长网络的生存时间,提出了一种基于Agent自信度的无线传感器网络多跳路由协议。该协议引入节点剩余能量、初始能量和节点的自信度来调节传感器节点随机数的大小。簇间通信时,综合考虑簇头节点的剩余能量,簇头节点距离Sink节点的距离,簇头节点的自信度3个因素,簇头节点和Sink节点之间使用单跳和多跳相结合的传输方式。每次重选簇头前都动态的修改节点的自信度。通过实验表明,相较于LEACH协议和ASCH协议,提出的协议能够很好的延长网络的寿命。     

基于LEACH协议的簇头多跳(LEACH-M)算法

为了延长网络的生存时间,需要设计能量有效的协议,适应传感器网络的特点.成簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术,它能够增强网络的扩展性和延长网络的生存时间.早先提出的LEACH协议是无线传感网中的低功耗自适应分层路由算法,但节点通过一跳通信将数据传送给簇头,簇头也通过一跳通信将聚合后的数据传送给基站,这样会造成簇头节点负载过重,在LEACH协议中引入簇头多跳算法,使得簇头之间形成一个多跳的最优路径通向基站,从而减少了簇头节点能量的消耗,延长了传感网的寿命.实验表明此方法行之有效.     

基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议设计与研究

针对目前均匀分簇路由协议中存在的簇间能耗不均衡问题和簇首选择的不合理等问题,提出改进方案,形成一个新的无线传感器网络非均匀分簇路由协议UCRP,这个协议充分考虑传感器节点的剩余能量,且基于剩余能量优先选择簇首．并改进LEACH路由协议中单跳通信消耗能量大的缺点。在NS2仿真平台上对协议进行仿真实验,将UCRP算法与原LEACH协议进行比较．结果表明。UCRP算法能很好地均衡网络耗能,并延长网络的生存时间。     

一种基于树均匀分簇的WSNs节能路由协议

针对无线传感器网络(WSNs)典型分簇LEACH算法簇首分布不均和簇首与基站一跳通信能耗大的问题,提出一种基于树均匀分簇的节能路由协议(EUCR).基于节点接收信号强度与自身剩余能量的乘积及网络连通度选取簇首,计算簇首间的合理距离,使网络均匀分簇;基于跳数与簇首当前剩余能量构造簇间优化路由树.在OMNeT++中对EUC...     

Design and formal verification of a hierarchical cache coherence protocol for NoC based multiprocessors

Advancement in semiconductor technology is allowing to pack more and more processing cores on a single die and scalable directory based protocols are needed for maintaining cache coherence. Most of the currently available directory based protocols are designed for mesh based topology and have the problem of delay and scalability. Cluster based coherence protocol is a better option than flat directory based protocol but the problem of mesh based topology is still exits. On the other hand, tree based topology takes fewer hop counts compared to mesh based topology. In this paper we give a hierarchical cache coherence protocol based on tree based topology. We divide the processing cores into clusters and each cluster shares a higher-level cache. At the next level we form clusters of caches connected to yet another higher-level cache. This is continued up to the top level cache/memory. We give various architectural placements that can benefit from the protocol; hop-count comparison; and memory overhead requirements. Finally, we formally verify the protocol using the Mur? tool.     

基于SEP协议的最优分簇改进算法

提出基于SEP协议的最优分簇改进算法。根据SEP协议的分簇结构,采用不同竞争时间、考虑剩余能量因素的区首选举策略将网络区域进行优化分区,从而均衡区内能量消耗;提出结合最优簇首数并考虑普通距离因子等因素选举簇首;有机结合簇内单跳和簇区间转发,区首与簇首进行两层路由传输。利用Matlab对所提改进算法进行仿真分析,结果表明,这种基于SEP的改进算法（P-SEP）与SEP、基于新型聚类的非均匀成簇NHRPNC相比,有效地降低了传感器节点的平均能耗,从而延长了网络生命周期。