无线传感器网络分簇路由协议的改进研究

针对无线传感器网络(WSN)中分簇路由协议LEACH算法中簇首分配不均以及簇首与Sink节点直接通信问题进行研究,提出一种基于LEACH成簇思想的分簇路由协议。该算法基于节点剩余能耗和已担任簇首时间选举簇头。簇头间采用贪婪算法形成一条链,在该链中又选出一个簇头,将整个网络的数据融合后转发给基站。MatLab仿真结果显示,改进后的算法在均衡网络节点能耗和网络的生存时间上比LEACH算法有很大提高。     

无线传感器网络分簇路由协议

在无线传感器网络体系结构中,网络层的路由技术至关重要.分簇路由具有拓扑管理方便、能量利用高效、数据融合简单等优点,成为当前重点研究的路由技术.分析了无线传感器网络分簇路由机制,着重从簇头的产生、簇的形成和簇的路由角度系统地描述了当前典型的分簇路由算法,并比较和分析了这些算法的特点和适用情况.最后结合该领域当前研究现状,指出分簇路由算法未来的研究重点.     

无线传感器网络多路径簇头链分簇式路由算法

本文分析了无线传感器网络路由协议的研究现状,重点研究了分簇式路由算法,并提出一种改进的算法--基于能量和距离的多路径簇头链（MCBED）算法。该算法不仅改进了簇头节点的选取方法,而且根据需要产生替补簇头节点,形成多路径簇头链。理论分析和仿真实验表明,改进后的算法分簇更加合理,提高了网络健壮性,节省能量,均衡节点能量消耗,显著延长了网络生存时间。     

无线传感器网络分簇路由协议分析

网络层的路由技术在无线传感器网络体系结构中的重要性不可忽略。方便的拓扑管理、高效的能量利用和简单的数据融合是分簇路由的优点,这也是该路由技术成为当前重点研究的原因。本文将分析无线传感器网络分簇路由机制,描述路由协议设计的好与坏直接影响WSN总体的性能,比较和分析了几种算法的优缺点。将该领域当前研究现状和分簇路由算法的发展趋势相结合。     

无线传感器网络高能效分簇路由算法

无线传感器网络与传统无线网络相比,网络节点在具有的电源能量、计算与处理能力、通信带宽等方面都十分有限。延长网络的生命周期成为无线传感器网络的一个关键问题。在低功耗自适应分簇路由算法(LEACH)的基础上提出了一种改进算法,其主要思想在于根据监测区域面积、节点数目及基站位置来确定最优簇个数而不是低功耗自适应算法中的固定值。最后仿真结果表明,改进后的算法与LEACH算法相比,无论是在能量消耗还是网络生命周期方面都有较大的提高。     

优化分簇的无线传感器网络路由算法

延长传感器网络的生存周期,降低网络节点的能耗成为无线传感器网络(WSN)研究的关键.由于无线传感器网络能量有限,针对LEACH算法中簇首分布不均、簇首数目偏离最优值等对网络能耗的影响,提出了一种同时考虑节点剩余能量、最优簇数和簇首分布状况来选择簇首的算法EBCS-LEACH.新算法使簇首数目为最佳,以满足能量阈值的节点才能当选为簇首和对簇首的分布进行了相应调整.仿真结果表明,EBCS-LEACH算法延长了网络的生存周期,相比LEACH算法生命周期延长19.5％,同时能耗也更加均衡.     

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。     

异构无线传感器网络分簇路由机制

详细分析了经典LEACH分簇算法及其优缺点后,在LEACH算法的基础上,针对异构无线传感器网络,即节点承担的角色不同,节点传输数据率不同的研究背景下,提出了一种RDCR分簇路由算法,算法在选择簇首节点的时候,充分考虑节点传输数据率不同,通过适当的调整节点成为簇首的门限值,降低高速率节点成为簇首的概率与频率,从而延长了高速率节点的生存时间。通过MATLAB软件仿真表明,相比于LEACH算法,RDCR算法能够延长高速率节点的生存时间,提高了整个网络的稳定期。     

能量均衡的无线传感器网络非均匀分簇路由协议

提出了一种能量高效均衡、非均匀分簇和簇间多跳路由有机结合的无线传感器网络分布式分簇路由协议DEBUC(distributed energy-balanced unequal clustering routing protocol).该协议采用基于时间的簇头竞争算法,广播时间取决于候选簇头的剩余能量和其邻居节点的剩余能量.同时,通过控制不同位置候选簇头的竞争范围,使得距离基站较近的簇的几何尺寸较小.这样,网络中不同位置节点之间的簇内和簇间通信能耗得以互相补偿.DEBUC采用簇间多跳路由,根据节点剩余能量、簇内通信代价和簇间通信代价,每个簇头在邻居簇头集合中运用贪婪算法选择其中继节点.仿真实验结果表明,DEBUC能够有效地节约单个节点能量、均衡网络能耗、延长网络生存周期.     

一种改进的无线传感器网络分簇路由算法

在无线传感器网络中,分簇路由具有管理方便、高效节能、易于实现等特点,成为当前重点研究的路由算法。现有的典型分簇路由算法存在着簇首节点能耗分布不均,簇首节点与基站未采用最短路径,数据可能“绕道”传递等缺陷,使得在网络规模较大时网络能耗及生命周期等性能表现不佳。针对这些问题,结合LEACH和SHORT的思想提出了一种改进的多层分簇路由算法（LEACH-S）,它建立了簇首到簇首路由,并保证相邻簇首之间距离最短。NS2仿真结果表明,在网络规模较大,密度较低时,LEACH-S较LEACH-C将网络生命周期延长了约15%。     

基于智能算法的层次型多链WSN路由协议

路由协议设计是无线传感器网络的一个重要领域,可靠性、低开销、易于维护是无线传感器网络路由协议的设计目标。本文基于层次型拓扑控制思想,并在成链算法PEGASIS基础上引入智能成链策略,提出新的路由协议——HMCRP（Hierarchical Multi-Chain Routing Protocol）。HMCRP基于虚拟网格方式将网络划分为两层自治区域,简化拓扑复杂度;区域内节点按照蚁群算法成链,保证形成全局最优或较优的传输路径;提出链头选取公式,综合考虑节点性能、区域链的数据传输代价。通过matlab与omnet++相结合的仿真实验,与PEGASIS协议及其改进协议相比较,验证了HMCRP在延长网络生命周期、降低数据传输平均能耗以及提高数据接收率等方面的优势。     

节能的无线传感器网络分簇路由协议的研究

LEACH协议是无线传感器网络中典型的分簇式路由协议,通过分析LEACH协议的优缺点,针对该协议的簇首选择机制进行改进,提出了LEACH-SERP的分区域簇首选择算法,该算法将整个网络分成若干个扇形区域,在每个扇形区域内独立地运行改进的LEACH协议,同时区域簇首与基站之间的通信由传统的单跳改为多跳,并进行了仿真分析。仿真结果表明,LEACH-SERP协议有效节约能量,平衡网络负载,延长网络生存时间。     

WSN中一种能量均衡的路由协议

无线传感器节点的自身特点决定了网络的能量消耗成为评价无线传感器网络路由协议优劣的重要指标.但是,仅仅追求能量消耗最小化是不够的,因为这有可能会使部分节点由于频繁的处理数据而比网络中其它节点提早死亡,导致网络分割或者"洞"的出现,从而严重影响网络的寿命.本文提出了一种能量均衡的路由协议,它能够平衡网络能量消耗并延长网络寿命.     

基于区域簇头选择的WSN路由协议

针对LEACH协议中网络能量不平衡和利用率低的问题,提出一种改进协议(LEACH-V),在计算阈值时引入剩余能量与网络平均能量,并基于Voronoi图单元进行簇头选择。仿真实验结果表明,LEACH-V协议能延长网络寿命,推迟第1个死亡节点出现的时间,提高能量利用率。     

无线传感器网络分层路由协议研究进展

阐述和分析无线传感器网络的特点和对路由协议的要求,从无线传感器网络及其协议概述入手,以数据为中心的路由协议的两个经典算法为基础,进一步分析高效的以数据为中心路由协议的分层路由协议部分,并根据网络的拓扑结构,对主要路由协议工作原理进行了叙述,比较各协议的优缺点并阐明今后的研究方向.     

无线传感器ZigBee网络的路由协议研究

ZigBee是一种专门为无线低速传感器和控制网络而设计的通信协议。ZigBee路由协议是ZigBee网络的关键技术,直接影响网络的实际效能。本文对常见ZigBee网络中的几种路由协议进行分析和研究,并通过NS2进行了仿真。结果表明,由Cluster—Tree与AODVjr结合的协议在分组投递率、端对端平均延时、网络生存时间方面有较好的表现,为无线传感器网络的路由协议算法选择及改进提供了依据。     

基于移动代理的无线传感器网络多路径路由算法研究

无线传感器网络中路由算法最重要的设计目标是减少传感器节点的能量消耗,避免节点过早死亡,延长网络生存时间。在原有多路径路由算法的基础上,提出一种新的ABMR（Agent Baseon Multipath Router）路由算法,在这种算法中引入了移动Agent技术,避免了大量的感知数据在网络中传输,由移动Agent移动到感知节点进行本地处理。充分考虑节点的能量、线道的可靠性和跳数,建立从源节点到目标节点的多条可靠路径。仿真实验表明,ABMR算法比原有多路径路由算法在降低节点能耗、丢包率等方面上有显著提高。     

基于攻击效果的WSN路由安全评估模型

为提高无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的路由安全评估能力,提出了一种基于攻击效果的评估模型.根据路由攻击前后网络安全性能的变化,提出了"网络安全熵"的概念,选取并简化能客观真实地反映安全性的安全评估指标,分析了网络安全熵的计算方法.其次利用Monte Carlo方法进行统计,确定节点的安全度,对安全指标进行归一化处理,通过模型观察攻击效果,评估网络的安全性,并进行安全态势预测,从而提升了WSN网络安全评估的能力,且能够为制定反击敌方的恶意攻击的策略提供依据.经过应用实例的仿真计算与分析,表明该模型能够比较合理地评估网络安全.     

无线传感器网络候选者成簇路由协议

LEACH协议是一种重要的层次型路由协议,它通过周期性轮换网络中的簇头节点来均衡所有节点能耗。但是LEACH协议的随机策略会导致在路由过程中产生不合理的层次结构,影响网络的性能。CCRP协议采用一种基于候选者的成簇机制和基于预测策略的多帧传输机制,能够解决LEACH中层次结构不合理的问题,并降低节点失效带来的负面影响。实验证明CCRP与LEACH相比具有更好的节能性和容错性。