无线传感器网络路由协议LEACH的研究与改进

经典的分簇路由协议LEACH在无线传感器网络中有着非常广泛的应用,但LEACH协议在成簇时没有考虑簇头节点的能量和位置,所以网络能耗较大。针对LEACH协议能耗较大的问题,为延长网络生存期,在LEACH协议的簇头选择公式中加入节点剩余能量和距离的参数,提出改进的LEACH协议。在网络模拟软件NS2平台下,对改进的LEACH协议与原LEACH协议进行仿真比较分析,结果表明改进后的协议中各个节点能耗均衡,避免个别节点过早衰亡,可以延长网络生存期。     

无线传感器网络LEACH算法的改进与仿真

LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)是无线传感器网络层次型拓扑控制中最重要和最具代表性的算法之一。分析了LEACH协议的工作原理,并针对其在簇头选择上存在的不足,提出改进:考虑节点的能量和位置状况,通过引入能量、密度和距离调节参数来修正簇头当选阈值,从而选择出综合性能更为优越的节点担任簇首。仿真实验结果显示,改进后的算法在降低能耗、延长网络生存时间以及保证监测覆盖度等方面比LEACH具有更加优良的性能。     

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。     

一种基于LEACH的改进无线传感器网络路由协议

为了在无线传感器网络(WSN)中降低能耗和提高网络生存期,针对LEACH协议中簇头选举不合理和随机分簇的不足,提出了一种LEACH的改进协议.该协议首先计算无线传感器网络的最佳分簇数量,然后与遗传算法相结合对网络进行分簇,再根据簇中节点的剩余能量等情况选出簇头节点.仿真结果表明,与经典的LEACH协议相比,改进后的协议减少了网络的能量消耗,延长了网络生命周期.     

基于Dijkstra算法的簇头多跳WSN监测系统

针对传统LEACH协议及其改进算法的缺点,在最小路径Dijkstra算法的基础上,将Dijkstra算法应用到LEACH协议中,旨在提高大范围监测环境中基于LEACH协议的无线网络性能。详细论述了基于Dijkstra算法的稳定数据通信阶段工作过程,针对实际监测环境采用Matlab仿真模型对改进的算法进行了实验验证。两组实验结果表明,在小范围监测环境中,基于传统LEACH协议的网络与采用Dijkstra算法完成簇间通信的LEACH协议的网络性能相似,但是随着监测范围的增大,基于改进后算法的网络性能要远远优于传统LEACH的网络性能。     

一种低能耗层次型无线传感器网络拓扑控制算法

提出一种低能耗层次型拓扑控制算法(A low-power hierarchical wireless sensor network topology control algorithm, 简称LPH算法). 该算法是一种支持多跳网络、降低能耗的多级组网控制算法. 它将拓扑控制分为组网和拓扑维护两个阶段, 其中组网阶段包括选择簇头、标识簇头及簇内节点、优化拓扑三个任务, 算法在各个阶段、各个任务中都考虑了节能. 同时, 在簇头选择时考虑了簇头节点分布均衡问题, 通过优化拓扑降低簇内通信能耗. 其次, 通过静态地址与动态地址结合的方式提高网络层次及可维护性. 本文详细介绍了LPH算法及其思想, 给出算法的空间复杂度、时间复杂度及能耗分析, 并基于NS2仿真工具, 对LEACH、PEGASIS和LPH三种算法分别进行了模拟仿真, 说明LPH算法的性能与优势.     

基于非均等分区的无线传感器网络路由协议

针对无线传感器网络（WSN）存在簇头节点分布不合理以及节点负载不均形成的“热点”问题,提出了一种基于非均等分区的非均匀分簇路由协议（UAUC）。UAUC通过非均等分区对网络进行划分,并在每个区域中根据能量因子、距离因子以及密集程度因子选择合适的簇头节点。此外,在簇头节点之间构造一棵负载均衡路径树,解决数据传输时存在的“热点”问题。仿真实验中,与低功耗自适应集簇分层（LEACH）协议,分布式能量有效非均匀成簇（DEBUC）协议以及基于非均匀分簇的无线传感器网络分层路由协议（HRPNC）相比,UAUC协议的簇头节点分布更加合理;UAUC在生存周期上较LEACH协议,DEBUC协议与HRPNC协议分别提高了88%,12%与17.5%;UAUC的节点平均剩余能量高于LEACH协议,DEBUC协议和HRPNC协议,并且节点剩余能量方差小于LEACH协议,DEBUC协议和HRPNC协议;UAUC协议在数据包接收量上较LEACH协议,DEBUC协议和HRPNC协议提高了400%,87.5%与25%。实验结果表明,UAUC能够有效地提高能量效率和数据包接收量,均衡能量消耗,延长网络的生存周期。     

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。     

WSN中能量有效的分布式簇首选取算法

目前主要的无线传感器网络分簇路由协议的提出都是基于节点均匀分布、能量均衡消耗等理想化的假设,而这些假设在网络处于实际工作环境时往往导致簇首选取的不合理。针对该问题,提出一种能量有效的分布式簇首选取算法,在选取簇首时综合考虑网络的拓扑特性及网络中各节点能耗等因素。实验证明,采用该算法的传感器网络具有较好的适用性,其使用寿命较LEACH等传统的算法提高了 1倍以上。     

网络拓扑测量系统的研究与实现

探讨了一种集中式、基于单个探测点的拓扑测量系统原型的设计与实现.在该原型中以数据采集为核心,设计了一组可扩展的探测模块,每个模块相对独立,从而使得系统可以很方便地加入不同的拓扑测量机制和技术,系统的灵活性和扩展性得以提高;同时在系统运行中引入了基于状态的拓扑更新策略,使得拓扑测量的结果具有相对较高的完整性和准确性.在实现时,充分利用了VC.NET的多线程技术,使拓扑测量的速度也得以提高.     

复合型路由器级拓扑模型

针对HOT模型的路由器级拓扑在大规模节点下的不足,通过结合自治域级拓扑和路由器级拓扑两种方法,实现了一种复合型Internet路由器级拓扑模型A2R。A2R模型仅依靠路由器规模完成网络拓扑图,解决了自治域拓扑间商业关系推测依靠BGP表的问题,以及自治域间路由连接的问题。实验证明A2R拓扑模型在大规模节点下比其他路由器级拓扑模型拥有更好的性能。     

Ethernet Topology Discovery： A Survey

Ethemet networks have undergone impressive growth since the past few decades. This growth can be appreciated in terms of the equipment, such as switches and links, that have been added, as well as in the number of users that it supports. In parallel to this expansion, over the past decade the networking research community has shown a growing interest in discovering and analyzing the Ethernet topology. Research in this area has concentrated on the theoretical analysis of Ethemet topology as well as developing tools and methods for mapping the network layout. These efforts have brought us to a crucial juncture for Ethernet topology measurement infrastructures： while, previously, these were both small （in terms of number of measurement points）, people are starting to see the deployment of large-scale distributed systems composed of hundreds or thousands of monitors. As all look forward to this next generation of systems, all take stock of what has been achieved so far. In this survey, the authors discuss past and current mechanisms for discovering the Ethernet topology from theoretical and practical prospective. In addition to discovery techniques, the authors provide insights into some of the well-known open issues related to Ethernet topology discovery.     

时变拓扑

在时空复合的基础上提出了复合图层拓扑昨时变拓扑的概念,复合图层拓扑扩展了时空复合空间拓扑的意义,并证明复合图导眩的记空间拓扑能力的静态图层拓扑一样强为拓扑是对复合图层拓扑的扩展,它的意义在于显式地表达了空间对象在时间上的拓扑变化特性,这种形式化的拓年变化描述构成了一个基本的、完备的拓扑变化表达能力。     

一种面向大规模网络拓扑发现的研究

由于互联网路由存在不对称的特点,即“源-宿”方向和反方向路由路径的不一致,使得已有的拓扑发现算法存在路径丢失问题。增加测量点会增加流量负荷。利用源-宿双向测量的方法,解决了拓扑发现中的路径丢失。实验结果表明该算法不仅可以获得较高的发现率,还具有网络流量负荷小的特点。     

A survey of algebraic methods in digital topology

Digital topology is the study of the topological properties of digital images. In most of the literature, a digital image has been endowed with a graph structure; the vertices being the points of the image, and the edges giving the connectivity between the points. This has enabled the use of combinatorial methods to provide theorems and proofs for basic topological results. However, these methods have been shown to be inadequate for a full discussion of object thinning in three dimensions, and also for the development of a topological theory in dimensions higher than three. This has led to the investigation of algebraic topology as a means of providing results in digital topology; this paper surveys the results so far obtained, and shows how they relate to classical algebraic topology, and to digital topology as it has developed over the last two decades.     

SOAST-1：一种综合优化的AS级拓扑推理算法

网络拓扑推理是网络管理系统的基本功能之一，AS级拓扑推理是其重点和难点。本文概括了目前已提出的，基于路径和基于Traceroute的两类AS级拓扑推理算法；针对它们的优缺点，提出了一种综合优化的AS级拓扑推理算法：SOAST-1。SOAST-1以BGP路由表作为路由信息的主要来源，以Traceroute探测作为辅助手段，综合了上述两类AS级拓扑推理算法的优点。算法分析和实际运行结果表明SOAST-1算法能够取得良好效果。     

中国AS级拓扑测量与分析

为描绘中国自治域(Autonomous Systems,AS)级拓扑图景,文中运用综合集成的思想来考察不同拓扑数据之间在数据本身和统计特征上的差异.首先,采用基于BGP、基于traceroute和基于IRR的方法从不同数据源获取了拓扑快照和十年间历史.其次,对快照进行基于集合运算的分组比较,并得到了一幅较完整可信的图.接着,从生灭过程角度,分析三类增长机制,指出了‘灭’过程的缺失.然后,运用复杂网络特征化方法,比较了三幅图的特征及显著性,发现平均度主导了多数差异,并指出有关Rich-Club现象的争议根源之一在于数据差异.最后,给出了特征演化的四点观察,包括相关模型中未能重演的平均度增长现象.     

物理网络拓扑发现算法的研究和系统实现

根据交换机通用地址转发表信息，提出了一种适应存在共享网段的物理网络拓扑发现算法，证明了该算法的正确性．该算法克服了地址完整性限制的要求，能发现物理网络中交换机端口与交换机端口、交换机与Hub、交换机与主机、主机与Hub的连接．NocView系统应用了该拓扑发现算法进行拓扑发现，其结果也验证了算法的正确性和实用性．