基于负载平衡的无线传感器网络路由算法

为了提高无线传感器网络的能量利用率和延长网络的生命周期,本文提出了基于负载平衡的无线传感器网络路由算法。首先,将网络划分成多个网格,根据网格内节点的负载情况定义网格的状态,结合网格的地理位置和网格负载状态选择路由网格;其次,根据节点剩余能量和负载大小在选择的网格内选取一个合适的节点开始数据的收发工作;最后,通过模拟实验将本文算法与GPSR算法和GEAR算法进行比较。仿真结果表明,该算法有效改善了网络的负载均衡,延长了网络的生存期,并提高了网络的吞吐量。     

基于簇头节点能量均衡选择的LEACH优化算法

针对无线传感网络中LEACH协议在进行簇头节点选择时能量消耗过快导致的生存周期短、数据吞吐量低等问题,提出了一种基于簇头节点能量均衡选择的LEACH优化算法。该算法选取WSNs中剩余能量高的普通节点作为簇头节点,同时考虑普通节点与簇头节点、簇头节点与基站之间的距离,以及所有节点的剩余能量和平均能量等因素来选择通信方式和传输路径。通过MATLAB工具,对提出的算法进行了仿真实验。结果表明,在100 m×100 m的小面积监测区域和200 m×200 m的大面积监测区域内,与LEACH、DEEC、IMP-LEACH算法相比,该算法降低了WSNs中节点的能量消耗,延长了生存周期,同时提高了数据吞吐量。     

无线传感器网络能量均衡蚁群路由算法

针对蚁群路由算法容易形成环路及其能量分布不够均匀等问题,提出改进的蚁群路由算法。改进的算法在Hello包中增加蚂蚁标识组合项,并通过广播的方式存储到其他节点的邻居列表中,有效削弱了环路效应,同时修正信息素更新公式,提升多节点区域信息素更新的准确性,并引入能量差异因子,将能量差异因子作为信息素浓度更新的参考因素,改善了网络节点能量分布不均的问题,获得了更好的平衡。仿真结果表明改进算法可有效削弱环路效应并更好地均衡网络节点能量。     

基于遗传算法的无线传感器网络路由优化

无线传感器网络节点能量及通信能力有限,建立节能高效的路由路径是延长网络生命周期的关键。针对这一问题,基于遗传算法对无线传感器网络进行路由优化,考虑多种约束条件,提出了一种快速构建节能高效信息传输路径的算法。该算法考虑了网络拓扑结构及节点间的通信距离,避免生成无效个体,进一步优化了网络性能,同时将节点剩余能量及节点间的距离作为路由优化的约束条件,保证最佳路由的有效性。仿真结果表明,与Flooding算法相比,所提算法的网络能量消耗减少了约68%,网络寿命延长了约64%。     

基于兴趣梯度和能量梯度改进的GPSR路由算法

针对贪婪周边无状态路由（GPSR）算法中能耗不均衡和高能耗问题,提出了一种基于兴趣梯度和能量梯度的改进的GPSR路由算法。首先,在查询消息沿路由路径的传输过程中,根据汇聚节点与事件区域节点发生数据内容的匹配程度,确立兴趣阈值和能量阈值;然后,当路由路径中的一些节点接近阈值,网络将运用右手法则和递归贪婪算法提前找出一条新的路由路径到目标区域,从而使节点负载相对均衡。仿真实验结果表明,改进的算法减少网络能耗和延长网络的生存周期。     

无线Ad Hoc网络中保留最小能量路径的拓扑控制算法

提出一个分布式的拓扑控制算法,通过改变节点的传输功率,该算法产生的无线网络拓扑结构具有最小能量特性,即它保留了网络中任意一对节点之间的最小能量路径．该算法不仅适用于同质的无线Ad Hoc网络,而且也适用于异质的网络．仿真研究表明,提出的算法在平均节点度和传输功率的效率方面均优于基于直接传输区域的拓扑控制算法．     

基于粒子群聚类优化的分簇路由算法

为延长无线传感器网络的生命周期,给出一种基于粒子群聚类优化的分簇路由算法。根据网络内存活节点的数目确定最优簇首数,将能量均方误差引入粒子群聚类算法的适应度函数中,以此改进粒子群聚类算法,并利用改进后的粒子群聚类算法对整个网络进行能量均衡化分簇。基于节点的剩余能量、节点与基站的距离以及簇首节点到簇内其他成员节点的平均距离等因素,评选簇内最优簇头。在100m×100m区域内撒播100个传感器节点进行仿真实验,结果表明,与低功耗自适应集簇分层协议算法相比,改进算法的首个节点死亡时间可延长34.04%,有效节点死亡时间可延长12.12%。     

一种基于能量均衡的WSN分簇路由算法

针对无线传感器网络节点能量有限的特征,在研究现有算法的基础上提出了一种基于能量均衡的分簇路由算法CRAE。新算法在簇首选择时引入了节点剩余能量与邻节点平均能量参数,同时在通信中综合考虑了最小跳数与中转节点的能量问题。实验结果表明,该算法有效均衡了网络能耗,延长了网络生命周期。     

基于独占区域的无线传感器网络连通支配集

提出基于独占区域的无线传感器网络连通支配集算法.采用独占覆盖和延时等待规则,在每个节点维护的独占区域内限制支配节点数目,从而降低连通支配集的规模.根据节点剩余能量信息优化支配节点在整个网络拓扑中的分布,以提高能量使用效率和均衡网络负载.仿真结果表明,基于独占区域的无线传感器网络连通支配集能够显著降低连通支配集的规模,保证支配节点的分布均匀稀疏,同时延长整个网络的生命周期.     

梯度距离能量优化算法于长链式网络中的应用

针对井下煤矿的特殊地理环境和长链式网络的特点,提出一种基于差分进化算法的梯度距离能量优化算法,通过优化节点间的距离来均衡不同距离间节点转发数据所损耗的能量,以延长整个网络的使用寿命.用差分进化算法模拟软件1stopt,求解节点能量损耗最小和整个网络使用寿命最长为多目标函数的节点间的距离值,并采用距离能量百分比加以修正,求出优化距离值.仿真实验表明:基于差分进化算法的梯度距离能量优化算法,提高了节点能量使用率,延长了网络的使用寿命.     

城市场景中GPSR路由协议的改进

针对GPSR路由协议在城市场景中的一些不足,该文提出了对GPSR路由协议进行改进的一系列方案,使得改进后的GPSR路由协议能够更好地适应城市场景的需求。改进后的GPSR路由协议在基于由NS2＋SUMO＋MOVE建立起来的仿真模型上进行仿真实验。仿真实验结果表明,改进后的路由协议在数据报文成功投递率和路由负载上均优于GPSR路由协议。     

基于NS2的CBRP协议构建与仿真研究

针对CBRP路由协议尚未内嵌到NS2中,给研究大规模Ad Hoc网络特性带来不便的问题,在分析NS2和CBRP协议特征的基础上,提出NS2中基于分簇的路由协议构建方案。通过添加新的C++类,修改NS2核心C++代码和Otcl脚本对其进行拓展,在NS2中对比分析CBRP,DSR,AODV3种协议在不同仿真环境下的性能。结果表明网络规模较小时DSR性能良好,随着网络规模扩大,CBRP性能明显优于DSR和AODV。     

Novel multipath routing protocol integrated with forward error correction in MANET

In order to improve the data transmission reliability of mobile ad hoc network, a routing scheme called integrated forward error correction multipath routing protocol was proposed, which integrates the techniques of packet fragmenting and forward error correction encoding into multipath routing. The scheme works as follows： adding a certain redundancy into the original packets; fragmenting the resulting packets into exclusive blocks of the same size; encoding with the forward error correction technique, and then sending them to the destination node. When the receiving end receives a certain amount of information blocks, the original information will be recovered even with partial loss. The performance of the scheme was evaluated using OPNET modeler. The experimental results show that with the method the average transmission delay is decreased by 20% and the transmission reliability is increased by 30%.     

基于OMNeT＋＋的WSN路由协议仿真研究

介绍了离散事件仿真软件OMNeT＋＋特点,阐述了无线传感器网络路由协议,并给出基于OMNET＋＋的仿真实现步骤.通过结合DD协议的仿真实例,证明了OMNeT＋＋在WSN仿真中具有仿真速度快、内存消耗少的特点.     

DTN中基于RLNC的高效数据传输

建立了一个有效的理论模型来分析延迟容忍网络(DTN)中基于随机线性网络编码(RLNC)的Epidemic路由传输协议下的数据传输性能。该模型较准确地描述了传输带宽有限的DTN中的数据传输过程,反映了采用RLNC后的数据传输特点和性能优势,为分析DTN中基于RLNC的数据传输性能提供了有效的理论工具。通过与传统Epidemic协议数据传输性能的比较,证明了RLNC能有效地提高DTN中的数据传输性能。该模型为设计DTN中具有良好传输性能的基于RLNC的路由传输协议提供了理论依据。     

基于WinPcap的数据包伪造及发送系统

为满足网络通信中隐藏信息的需要,设计了一种基于 WinPcap的伪造、发送 UDP数据包的系统。系统首先获取用户自定义的参数,并依据网络协议完成数据包的封装,然后通过 WinPcap发送数据包,在 VC6.0平台下开发完成。测试结果表明,伪造的 UDP数据包在多种网络环境下均可以到达目的主机,利用 WinPcap发送伪造数据包具有可行性。     

一种改进的能量多路径路由协议

以优化无线传感器网络的传输路径、延长网络寿命为目标,在已有的能量多路径路由协议的基础上,提出了一种改进的能量多路径路由协议。为了达到更佳的传输效果,该协议综合考虑了通信路径上的消耗能量、剩余能量和跳数。理论分析表明,该协议既能使数据传输均衡消耗整个网络能量,延长网络的生存期;又能减少网络的传输时延,提高传输效率,使有限的资源得到充分利用。     

基于回溯的QKD网络随机路由选择算法研究

为了解决已有的基于信任中继的QKD网络路由方案存在的密钥浪费、传输效率低下等问题,该文针对已有的路由算法进行改进,提出了一种基于回溯的随机路由算法.该算法在选路过程中对每个分支添加回溯点,针对已选路径传输过程中遇到某条链路密钥量不足的情况,通过查找最近的回溯点,从回溯点开始沿着随机选择的新路径重新进行密钥传递.对比实验...     

无线网络中任意路径编码感知机会路由

结合机会路由和网络编码2种技术提出了一种新的任意路径编码感知机会路由方案.为了合理地选择候选节点和分配节点转发优先级,提出了编码感知期望传输次数度量标准.路由方案在无线传输过程中充分利用流间网络编码减少传输次数,从而提高网络传输效率.仿真实验结果表明,路由方案能大幅度提高网络的转发效率和吞吐量.