一种抗干扰半静态分簇路由算法

针对无线传感器网络( WSNs)分簇路由算法中的能量洞、热点和抗干扰问题,设计一种抗干扰半静态分簇( AlSSC)路由算法,给无线传感器网络提供能量多、距离短、链路质量好的路径来传输数据.该算法利用节点定位获取节点地理位置,综合考虑传感器节点剩余能量和干扰信噪比,通过节点距离度量、节点聚簇、簇间融合、簇头选举和簇头轮换五个步骤进行无线传感器网络节点的分簇.仿真结果表明:这种路由算法可以提高无线传感器网络通信链路质量,均衡网络能量消耗.     

改进无线传感器网络路由算法的仿真研究

研究无线传感器路由高层设计的优化问题,由于无线传感器的节点能量有限,传统无线传感器路由算法存在簇首机制不合理、节点能耗不均衡、整个网络生命周期短等问题.为了延长整个网络生命周期,提出一种改进的无线传感器路由算法.算法首先将网络监测区域划分为若干个子区域,并采用静态分簇方式建立簇首,保证簇首选举的合理性,然后采用单跳和多跳相结合的混合通信方式,使网络负载更加均衡,防止节点能量过早耗完,最后利用NS2仿真工具对算法进行测试实验.实验结果表明,改进无线传感器路由算法使簇首选择更加合理,减少了能量消耗,网络负载更加均衡,有效延长了整个网络的生命周期.     

基于蚁群的无线传感器网络能量均衡非均匀分簇路由算法

无线传感器网络(WSN)路由中,节点未充分考虑路径剩余能量及链路状况进行的路由会造成网络中部分节点网络寿命减少,严重影响网络的生存时间。为此,将蚁群优化算法与非均匀分簇路由算法相结合,提出一种基于蚁群优化算法的无线传感器非均匀分簇路由算法。该算法首先利用考虑节点能量的优化非均匀分簇方法对节点进行分簇,然后以需要传输数据的节点为源节点,汇聚节点为目标节点,利用蚁群优化算法进行多路径搜索,搜索过程充分考虑了路径传输能耗、路径最小剩余能量、传输距离和跳数、所选链路的时延和带宽等因素,最后选出满足条件的多条最优路径,完成源目的节点间的信息传输。实验表明,该算法充分考虑路径传输能耗和路径最小剩余能量、传输跳数及传输距离,能有效延长无线传感器网络的生存期。     

基于源节点成簇的定向扩散算法

在无线传感器网络中,定向扩散算法多源节点在数据传播、路径加强时存在链路冗余,会造成不必要的网络能量消耗。针对该问题,提出一种新的源节点成簇的路由算法。网络中所有源节点组成一个簇,根据节点向心度推选簇头,sink节点仅与簇头进行通信,避免网络中过多的链路冗余。理论分析和仿真实验表明,该算法的能量损耗低于定向扩散路由算法,改进效率与网络规模及网络运行时间相关。     

基于源节点成簇的定向扩散算法

在无线传感器网络中,定向扩散算法多源节点在数据传播、路径加强时存在链路冗余,会造成不必要的网络能量消耗。针对该问题,提出一种新的源节点成簇的路由算法。网络中所有源节点组成一个簇,根据节点向心度推选簇头,sink节点仅与簇头进行通信,避免网络中过多的链路冗余。理论分析和仿真实验表明,该算法的能量损耗低于定向扩散路由算法,改进效率与网络规模及网络运行时间相关。     

交通网络控制防冲突算法研究与仿真

研究非均匀无线交通网络控制中的防冲突问题,降低链路冲突率.由于非均匀无线交通控制网络传感器分布的不均匀特性使得传感器节点在事件易发区域部署较密集,当事件发生同时触发多个节点时,存在网络的节点链路占有率较低,传统的防冲突算法仅通过路由算法避免单一冲突的发生,不能有效解决多触发存在的节点链路占有率低的问题,造成链路冲突率较高.为解决上述问题,提出了节点分簇的非均匀无线交通控制网络链路防冲突算法.通过能量评估模型将易同时触发的节点分为一簇,据能量最大原则选取一个簇中心节点,事件发生触发多个节点时,数据不是随机传输而是汇集到簇中心节点中完成最终的传输.仿真结果表明,改进方法能够避免单一路由算法不能提高节点链路占有率的问题,有效降低链路冲突率.     

基于离散PSO的分层多链无线传感器网络路由算法

针对无线传感器网络节点能量有限的特点,在PEGASIS协议的基础上提出了一种基于离散粒子群优化算法的分层多链无线传感器网络路由算法DPSO-MCRA.此算法把网络分为两层,通过离散粒子群优化算法建立多条低层链路来遍历所有节点;高层节点则自发地根据剩余能量以及到基站距离的平方大小竞争父簇头,依次选择最近的邻居链节点作为该链簇头,并由这些簇头节点组建簇头链.仿真结果表明,本文提出的路由算法与PEGASIS、GASA、ECR相比能显著缩短通信距离,减少和均衡能量消耗,从而延长了网络的生命周期,并降低了网络时延.     

基于混合粒子群算法的无线传感器网络路由协议

受节点有限能量的约束,无线传感器网络的路由协议必须满足高效节能的要求。在LEAcH协议和PEGASIS协议的基础上,提出一种基于混合粒子群算法的无线传感网络能量优化路由协议。该协议把网络按地理位置分簇,每个分簇通过混合粒子群算法构造一条最优的簇内链,以减少链路的总距离。同时,为了减小能量消耗和维持节点的能量均衡,根据剩余能量和距离因素选择簇头,各簇头再通过混合粒子群算法构造一条簇头链,选出总簇头把收集到的信息传送给基站。最后,对所提出的算法和同类算法进行了仿真比较,结果表明,采用混合粒子群算法后的链路长度平方和与采用贪婪算法的相比,减少了近一半,第一个死亡节点存活轮数延长了一倍左右,而且能耗更加均衡,验证了所提算法能够有效提高无线传感网络的性能。     

基于地理信息静态分簇的无线传感器网络路由算法

通过路由算法减少节点的能耗、延长网络的寿命是无线传感器网络的研究重点之一。探讨了能量高效的分层无线传感器网络路由算法,提出一个基于地理位置信息静态分簇,根据节点剩余能量及节点在簇内的位置选择簇头的分层路由算法(GSCH),适用于静态无线传感器网络。仿真实验结果表明该路由算法有效地减少分簇成形及簇首选择的能耗,延长了整个网络的寿命。     

一种新的基于LEACH的WSN路由算法

研究无线传感器网络路由算法,无线传感器网络由能量有限的节点组成,因此高效节能的路由算法是无线传感器网络组网的基础.针对低功耗自适应分簇(LEACH)路由算法存在簇首节点选择不合理以及簇首节点与基站在远距离通信过程中能量消耗大的不足,提出了一种改进的LEACH路由算法.改进的算法在簇建立阶段的簇首选举过程中,引入节点剩余能量因素,且进行均匀分簇,有效地降低剩余能量较小和位置不佳节点成为簇首的可能性,均衡了网络的能量消耗,在簇稳定工作阶段,节点间的数据传输采用单跳和多跳相结合的通信方式,从而降低网络能耗.仿真结果表明,与传统的LEACH算法相比,改进的LEACH算法能量均衡性更好,并显著地延长了网络的存活时间.     

无线传感器网络路由算法仿真模型的研究

随着计算机技术、网络技术、无线通信技术的发展,当前在通信领域形成了一种无线传感器网络,无线传感器网络有诸多优势和功能,应用范围非常广,因为自身的特点,使得无线传感器网络的发展、技术等面临着新的挑战。无线传感器网络从组成到功能均和传统的无线通信网络不同,无线传感器网络的路由算法在不断地创新和突破。在无线传感器网络路由算法的设计中,需要将所有的资源高效利用放在首位,建立路由计算仿真模型。针对无线传感器网络路由算法的仿真模型进行了研究分析。     

An agent-assisted QoS-based routing algorithm for wireless sensor networks

Existing routing algorithms are not effective in supporting the dynamic characteristics of wireless sensor networks (WSNs) and cannot ensure sufficient quality of service in WSN applications. This paper proposes a novel agent-assisted QoS-based routing algorithm for wireless sensor networks. In the proposed algorithm, the synthetic QoS of WSNs is chosen as the adaptive value of a Particle Swarm Optimization algorithm to improve the overall performance of network. Intelligent software agents are used to monitor changes in network topology, network communication flow, and each node's routing state. These agents can then participate in network routing and network maintenance. Experiment results show that the proposed algorithm can ensure better quality of service in wireless sensor networks compared with traditional algorithms.     

无线传感器网络簇内优化的最小跳数路由算法

对无线传感器路由协议的发展过程进行了简要的概述,结合无线传感器节点能量有限的特点,在已有的分层网络模式下,通过对最小跳数路由算法的优化,将其应用于分层网络中的簇内路由,使传感器节点仅需记忆自己唯一的转发节点就可将数据转发至簇头节点,同时引入能量水平这一参数,对低能量节点进行了有效的保护。实验结果表明,此方法能够有效地达到节省节点能量和延长网络寿命的目标。     

基于遗传算法的无线传感器网络路由协议研究*

针对无线传感器网络能量受限、建立高效路由困难等特点,将遗传算法应用于无线传感器网络路由协议中,提出了一种快速构建无线传感器网络最优路径方法。采用可变长度染色体编码,采取选择、交叉和变异操作,充分利用基站的信息资源和强大计算功能,逼近无线传感器网络最优路径。仿真结果表明,基于遗传算法的无线传感器网络路由协议可以有效延长无线传感器网络的生命周期,改善网络性能。     

能量均衡的动态间隔分层路由协议*

针对无线传感器网络中分簇多跳通信方式产生的能量负载不均衡问题,提出一种能量均衡的动态间隔分层路由协议（EHRD）。它通过层次间隔动态调整算法动态调整层次间隔,使得层次的能量消耗不均匀状况得到缓解,从而达到整个网络能量负载均衡。用NS2仿真测试结果显示：能量均衡的动态间隔分层路由协议在网络能量负载、网络生存时间、缓解网络“热区”问题上有所提高。     

Balancing the power consumption speed in flat and hierarchical WSN

A combination of a cluster tree routing protocol and an Ad hoc on demand vector (AODV) routing protocol is used in the latest ZigBee standard wireless sensor networks (WSNs) technology. However, the AODV routing protocol has no means by which to take into consideration the power consumption of the nodes during the routing process. Therefore, a new approach is proposed in this paper to balance the power consumption speed and to distribute the responsibilities of routing among fiat wireless sensor nodes and the three levels of hierarchical wireless sensor nodes. These three levels are based on the three types of devices, which are used in the ZigBee standard: the coordinator, the touters, and the end devices. In this paper, we have compared the original AODV routing protocol with our extension approach for the distribution of power consumption. Based on the simulation results, our new approach has achieved better performance in terms of increasing the lifetime of the fiat wireless sensor network, the personal area network (PAN)coordinator, the touters, and the whole network of the hierarchical wireless sensor network. Additionally, it has better performance in terms of distributing the power consumption among the key nodes of the wireless sensor network.     

一种无线传感器网络蚁群优化路由算法

如何在资源受限的无线传感器网络中进行高效的数据路由是无线传感器网络研究的热点之一.将蚁群优化算法(ACO)应用于无线传感器网络的路由,提出一种无线传感器网络蚁群优化路由算法.该算法利用蚁群的自组织、自适应和动态寻优能力进行网络优化路径的建立与维护,采用Stigmergy的概念来减少控制信息的流量,以实现网络数据的高效传输.仿真分析表明,该算法和DD算法相比在传输延时方面性能相当,在路由代价方面效果显著.另外,该算法还具有可靠性高、适应性强等优点,并能够根据需要实现网络的拥堵控制和能量均衡等综合优化.     

无线传感器网络LEACH协议性能分析

LEACH协议是专门应用于无线传感器网络的层次路由协议,在无线传感器网络路由协议中占有重要地位。本文采用理论分析与仿真实验相结合的方法,对LEACH协议的性能进行了深入研究,指出了LEACH协议路由算法的不足,明确了进一步对LEACH协议进行改进的方向。     

Ant-based routing for wireless multimedia sensor networks using multiple QoS metrics

In wireless sensor networks, most routing protocols consider energy savings as the main objective and assume data traffic with unconstrained delivery requirements to be a given. However, the introduction of video and imaging sensors unveils additional challenges. The transmission of video and imaging data requires both energy efficiency and QoS assurance (end-to-end delay and packet loss requirements), in order to ensure the efficient use of sensor resources as well as the integrity of the information collected. This paper presents a QoS routing model for Wireless Multimedia Sensor Networks (WMSN). Moreover, based on the traditional ant-based algorithm, an ant-based multi-QoS routing metric (AntSensNet) is proposed. The AntSensNet protocol builds a hierarchical structure on the network before choosing suitable paths to meet various QoS requirements from different kinds of traffic, thus maximizing network utilization, while improving its performance. In addition, AntSensNet is able to use a efficient multi-path video packet scheduling in order to get minimum video distortion transmission. Finally, extensive simulations are conducted to assess the effectiveness of this novel solution and a detailed discussion regarding the effects of different system parameters is provided. Compared to typical routing algorithms in sensor networks and the traditional ant-based algorithm, this new algorithm has better convergence and provides significantly better QoS for multiple types of services in wireless multimedia sensor networks.