线状WSN中基于概率分流的负载均衡路由协议

针对线状无线传感器网络中节点能量消耗不均衡现象,本文提出基于概率分流的负载均衡路由协议,以一定规则建立多条路由路径,通过使负载较轻路径上的节点以一定概率分担负载较重路径上节点的数据传输任务,均衡网络中各个节点的负载。仿真结果表明,本协议能有效地改善各个节点能量消耗的均衡性,延长网络生存时间。     

分群协议中冲突与拓扑信息误差研究

分析了实际应用中无线网络典型多址接入方式CSMA和TDMA的常见冲突,以及在网络分群结构中可能引起的拓扑信息误差,提出了度量这种拓扑信息误差的指标,并给出了几种改进措施。结合802.15.4协议实现了分群算法,并用NS2网络仿真工具分析了通信距离、移动速度对该指标的影响。     

可充电无线传感器网络动态拓扑问题研究

在可充电无线传感器网络中的能量补给设备兼任数据采集设备的情况下,提出了可充电无线传感器网络时变动态拓扑模型,并在此基础上根据最大化能量补给设备驻站时间比为目标提出了最优化问题。通过分析不同时刻不同传感器节点和无线能量补给/数据采集设备的工作情况及需要遵循的约束条件,得到与原问题具有等优性的多状态线性规划问题。求解该优化问题,获得可充电无线传感器网络动态拓扑下的周期动态路由和无线能量补给/数据采集设备的工作策略。与之前的研究成果相比,优化目标值均有20%以上的提升。     

基于信标同步及信道预测的井下无线网络切换机制研究

矿井机车无人驾驶系统面临的一个主要问题是车载移动节点MN在机车轨旁AP间进行切换产生的通信延时问题。传统切换机制扫描所有信道,时延过大,难以满足系统通信的实时性要求。因此建立井下802.11无线网络模型,提出基于信标同步及信道预测的井下无线网络切换机制,该机制通过同步AP信标帧的广播时间和维护AP邻接链表的方法减少切换延时。通过仿真实验验证该机制能够将切换时延降到实时通信系统的要求,对比传统硬切换机制可降低切换时延达70%以上。     

一种用于多信道无线Mesh网络的信道分配方法

合理地分配信道是提高多信道无线Mesh网络性能的关键。针对动态信道分配策略平均吞吐率较低的不足,采用相对平衡理论,提出了一种基于可通邻居节点可用信道表的信道分配方法,给出了该方法的主要步骤和具体实现过程,并分析了时间复杂度。节点在进行数据发送前,利用可通邻居节点的可用信道集合,建立可通邻居节点可用信道表和信道优先级队列,在此基础上,选取一个最优信道,并使用改进的RTS/CTS协议进行信道协商和数据收发控制。仿真结果表明,提出的方法在平均吞吐率方面提高了5.2%。     

VANET协助下载策略研究

互联网的普及,使得人们对网络的依赖日益加深,人们希望能够随时随地连接网络,即使是在行驶的汽车里。然而,目前高速公路两旁稀疏的AP分布及有限的通信范围很难满足用户在车联网环境下对网络的需求。针对这一问题,提出了一种基于目标车组的车联网协助下载方法,利用同向车之间相对速度小、连接质量好的特点在局部范围内形成车组,并选择一组合适的对向车辆携带用户所需数据为其提供协助下载。该方法利用同向车组有效延长了对向协助车与目标车的通信时间,从而在减少对向车辆的协助次数的同时保证网络的吞吐量。仿真结果表明该方法可以使下载吞吐量提高30%以上,且降低了盲区通信时延,并能在车流密度较低的情况下保持较好的性能。     

Jini技术Surrogate体系结构研究

文章首先在深入研究Jini技术工作机制的基础上,指出了Jini技术在应用中的局限性;然后介绍了Surrogate体系结构,从运行机制的角度剖析了其改进Jini技术局限性的机理;最后,通过讨论Surrogate体系结构的设计目标总结了其优越性。     

基于关键节点备份的多路径可靠路由协议

为了提高无线传感器网络中数据传输的可靠性,设计了一种基于关键节点备份的多路径可靠路由协议（BK-MR-RP）.首先,采用侦听机制来获取邻居节点的路由信息,通过对链路质量和路径相关因子的综合评估选择一条或多条备用路径;其次,针对相关度较高的网络找出路径关键节点,采用节点备份技术对路径关键节点进行备份,以此提高数据传输的可靠性;最后,提出在数据包中添加多个附加位的方式来指示源节点选取的数据包发送的路径.仿真结果表明,随着网络中节点数目的增加,BK-MRRP协议使数据传输的成功率提高5％～10％,传输延迟降低10％ ～ 25％.     

WSAN二次分簇架构模型中实时路由策略研究

为解决无线传感器／执行器网络受到干扰导致实时性降低的问题,提出基于节点间数据传输成功率的实时分簇路由协议（RCRPSR）。通过节点一次成簇、节点二次成簇、执行器节点到sink节点路由选择,选择数据传输成功率较高的路径传输数据,降低传输失败的概率,减少数据传输时延,提高网络实时性,同时使用二次分簇架构,划分了3层网络和3种不同功能的节点,使不同功能的节点采用不同的发射功率,在保证网络连通性的同时减少能量消耗,延长了网络寿命。仿真结果表明,在网络中数据传输成功率下降时,相比传统协议,采用RCRPSR协议传输时延降低2—5倍。     

无线传感器网络时变充电和动态数据路由算法研究

利用无线充电设备周期地为无线传感器节点进行充电,可使传感器节点持续工作,解决无线传感器网络能量问题,但需设计合适的节点充电方案和网络路由方案。以无线充电设备驻站比最大化为优化目标,依次提出了充电及网络路由方案的连续时变模型、离散N+1阶段非线性模型及可解的离散N+1阶段线性模型,在证明模型合理性后最终求解。结论给出了具体网络的最优充电和路由策略。