基于轨道预测的自适应Ad Hoc分簇算法

本文在深入研究移动预测技术的基础上,分析已有分簇算法存在的诸多不足,提出了一种基于轨道预测的自适应分簇算法,根据节点的运动状态预测其将来的轨道,估算相邻节点间连接稳定性,并构造出与连接稳定度相关的网络拓扑图,最后用图着色技术对MANET中的节点进行分簇。该算法保持了分簇结构的稳定性,有效防止了通信的中断,弥补了已有分簇算法的不足。     

组移动模型中基于链路稳定性的传感器网络分簇算法

分簇技术是传感器网络中的一项关键技术,然而对于组移动模型中的传感器网络,现有分簇算法对其群组特性的应用考虑不足。本文提出了一种基于链路稳定性的传感器网络分簇方法——LSBC算法。该方法用链路已存活时间对剩余存活时间进行预测,并将预测剩余存活时间作为链路稳定性的度量,将具有较大稳定性的链路两端节点划为一簇,再从中选出簇头,该方法有效地利用了节点的移动特征。仿真结果表明,在组移动模型中,该算法较其他已有算法能取得更好的性能。     

一种基于簇的移动自组网络被动式故障比较诊断算法

针对移动自组网络中的应用层故障,讨论并分析了已有基于比较的故障诊断算法和基于簇的比较诊断算法存在的问题,提出基于簇的被动比较诊断算法。该算法基于分簇算法将移动自组网络划分为若干簇,由簇首负责本簇节点的故障诊断。在完成全网节点初始诊断后,簇内对节点的诊断无需专门诊断报文,而是在正常通信数据报文中增加诊断结果字段,基于比较模型,实现对节点状态的诊断。该算法由于无专门诊断消息,因此不会出现基于比较算法中诊断消息在整个网络中洪泛的情况,大大降低了其它算法中诊断消息所造成的系统开销。该算法还克服了网络拓扑变化频繁时已有算法存在的节点无法诊断和频繁触发诊断的问题。     

一种面向移动监控型网络的分簇路由协议

传统的无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中节点是基本保持静止的,使网络中的节点具有移动性可以改善WSN功能;针对移动监控型无线传感器网络中拓扑结构改变频繁,传统的路由协议不能适用的问题,提出了一种基于分簇的移动性路由协议(mobile cluster routing protocol,MCR);该协议包含一个分布式分簇算法(distributed cluster algorithm,DCB),此算法充分考虑了节点移动性和剩余能量,通信复杂度比较低,分簇效率很高;同时,针对节点移动,协议中提出了一种注册机制,通过这种机制可以实现在移动过程中的信息交互;实验表明,MCR协议能够有效提高在移动环境下的网络性能。     

一个ad hoc网络中的簇结构模式

提出一种ad hoc网络中新的簇结构模式。采用约束特征值的概念对ad hoc网络中节点移动的约束环境进行数学抽象，定义了节点属性的数学表达式。以节点的通信能力值和状态变化值作为选择簇头节点的依据，在此基础上提出了分簇算法GM-BFS，对平面ad hoc网络进行分簇，最后使用偏移度概念实现节点在簇间的移动和动态切换。     

无人机自组网基于加权的稳定分簇算法

相较于传统移动自组网,无人机自组网具有节点移动速度更快、分布范围更广、网络规模更大的显著特征,而分簇结构能实现网络的有效控制和管理,提高网络的扩展性.为了提高分簇结构的稳定性,提出了一种基于加权的稳定分簇算法,该算法基于现有加权分簇算法,从分簇测度指标的选取、指标权重因子分配、分簇稳定保持策略三个方面进行改进.仿真结果表明,该算法不仅能合理控制分簇数量,有效提高网络的扩展性,而且能够延长簇首保持时间和降低成员节点的簇间切换次数,提高分簇的稳定性.     

分簇覆盖的移动自组织网中节点位置辅助路由算法

在大规模移动自组织网中,利用节点位置信息辅助建立路由被认为是一种有效提高无线网络路由可扩展性的方法.提出了一种可扩展与高效的、适用于移动自组织网络的路由算法——分簇覆盖的节点位置信息辅助路由算法(CLAR).CLAR使用如最小簇改变(LCC)算法,建立并保持的单跳分簇结构为拓扑.已有文献证明,LCC是更新成本最小的保持簇头节点密度均一的分簇算法.CLAR利用网络节点的位置信息提高无线网络路由的网络层性能,由目标节点的位置信息预测并构造一个较小的、形状为等腰三角形、矩形或圆形的区域.该区域需保证覆盖目标节点可能存在的位置,且根据源节点与目标节点间的相对位置决定该区域适宜的形状,从而限制源节点在一个较小的“请求域”内寻找可用路由,而不是在网络内盲目寻找.仿真实验结果表明,与其他路由算法相比较,CLAR路由算法在路由建立所需时长、路由代价、平均时延及数据包冲突等参数上表现优良.同时,算法保持了低平均时延、高数据包到达率、低控制开销及低路由寻找次数等优势.     

能量高效的WSNs分簇数据融合算法

针对无线传感器网络(WSNs)中多跳通信造成的“热区”以及数据冗余问题,提出了一种能量高效的分簇数据融合算法(EECDA).该算法在分簇阶段综合考虑节点的剩余能量、到基站的距离和邻居节点的数目,周期性地选择簇首和划分不同规模的簇;对簇内数据进行融合,利用辛普森积分法则计算预测接收数据,在保证采集数据实时性和准确性的前提下,降低数据的冗余性,减少通信负载,提高网络的能量利用率.仿真结果表明:该算法能够对数据进行高效预测,减少网络通信量,相较已有的算法,能够有效延长网络的生存周期.     

基于剩余能量等级的MANET分簇算法

移动自组织网络具有自组织、动态拓扑、多跳通信和分布式控制等特点,可应用于小型区域战场和灾后现场的通信。然而通常由于节点能源受限,网络生存时间短暂,最大化利用现有资源是研究自组织网络的重要方向。自适应分簇算法是根据监测区域和节点位置划分网格,通过比较不同簇数下LBF值,得到最合理的分簇结构,进而以剩余能量等级最高的节点作为簇头。通过对100个节点时指定簇头、轮换簇头和自适应分簇三种算法下的网络节点生存时间和每轮节点的能量方差进行仿真,得出自适应分簇算法将网络生存时间明显延长,并平衡了簇头的负载。     

无人机自组网快速稳定加权分簇算法

在无人机自组网中,网络规模增大会使节点间平均跳数增加,网络管理和路由协议运行更艰难。分簇结构可用来优化网络管理,提高网络的可拓展性。针对无人机高移动造成的簇结构不稳定以及分簇结构鲁棒性差的问题,提出了一种快速稳定加权分簇算法。该算法对比现有的加权分簇算法,对链路保持率、节点度和相对速度三个指标的选取进行改进。针对战场和应急场景下簇头节点掉线带来的簇振荡,提出了一种高效的簇维护机制。最后通过仿真验证该算法的性能,结果表明,与现有改进型加权分簇算法相比,该算法可以有效降低成簇的时间,同时在簇头节点掉线的情况下快速恢复,更适用于复杂环境下的网络部署。     

基于分簇结构的无线移动网络多播路由协议

移动自组网（MANET,Mobile Ad hoc Networks）是一种特殊的、应用前景广阔的新型移动无线网络。特有的网络特性使它在诸如灾难救助、战场、传感器网络、分布式计算等领域有着广泛的应用前景。结合在移动自组网络中应用最为广泛的分层结构——簇结构的特点,提出了一种基于簇结构的移动自组网多播波路由协议。协议通过对移动自组网进行簇划分,形成由簇头、簇间节点和簇内节点构成的分簇网络结构,并且在由簇头和簇间节点形成的虚拟骨干网基础上,对其进行回路检测和冗余剪枝算法处理,最终得到一个能满足多播要求的多播树,从而实现在移动自组网中的多播路由。通过对仿真实验结果的分析,该协议具有稳定的数据包发送率和较低的路由建立时间。     

一种Ad Hoc网络中的安全多路径DSR协议

随着移动Ad Hoc网络的迅速发展,网络的开放性、移动性以及路由的脆弱性等特点日益突出,路由的安全性问题愈发重要.本文提出了一种基于按需路由的安全多路径DSR协议(SeMDSR),并阐述了该协议的框架及其工作原理.仿真结果表明,该协议可以有效的防止伪装、篡改、路由黑洞、路由重播和拒绝服务(DoS)等攻击;同时,本文提出的多路径路由选择算法,可缓解由于恶意节点拒绝服务或网络环境变化而引发的路由再发现问题.     

基于概率度分簇的ad hoc网络实时多媒体通信方案

Ad hoc网络的移动性、高度动态拓扑使得实时多媒体传输受到严重影响，为了解决多媒体通信中的传输不稳定和丢包问题，应用Markov过程提出了基于概率度的分簇算法（PD）。该算法首先在当前时刻预测下一时刻任意两点间链路的连通性，然后选取链路的连通概率较高的节点作为簇头。仿真结果表明，PD算法成簇数目少于最高连通度算法（HD），而且簇内节点无重叠，从而有效降低了分簇结构的维护开销。由于簇成员数量并不明显多于HD，因此说明PD算法效率较高，而且没因分簇数目减少给簇首增加负担。最后在此分簇基础上，结合UDP协议，给出了一种基于概率度分簇的ad hoc网络实时多媒体通信方案，不仅使得传输稳定，而且解决了数据包失序和丢包问题。     

Ad Hoc网络移动模型研究

无线移动AdHoc网络是一种不依赖任何固定设施的移动无线多跳网络。如何选择最贴近实际、最易于实现的移动模型是研究的基础,也是成功的关键。论文研究了几个典型的用于AdHoc网络中的移动模型。分析各种移动模型的关联和差异,给出了各自适用的范围及选择的依据条件,有利于AdHoc网络协议的研究和评价。     

一种基于移动Ad hoc网络的安全路由策略

移动Adhoc网是一种新兴的无线移动自组织网络,其路由安全机制与传统网络的路由安全机制有很大差异。在分析Adhoc网络的特点和局限性的基础上,从各网络节点易受攻击、俘获,各网络节点之间不可信赖的角度出发,引入了可信任第三方的信任分散策略,提出了一种新的移动Adhoc网络的安全路由策略,解决了节点之间身份的分布式认证,为节点之间的通信提供了极为安全的路由策略。     

基于节点平均连接度的Ad Hoc网络分簇算法

Ad Hoc网络是一种多跳的自组织网络,网络是由移动的节点组成。Ad Hoc网络的许多应用都依赖层次结构的支持,簇结构是Ad Hoc网络中应用最为广泛的层次结构,而这种层次结构的形成和维护依赖于某种分簇算法。提出了移动节点的平均连接度计算方法,并在此基础上提出了一种新的分簇算法（MCDA）,通过对算法进行分析和仿真测试,证明了该算法的有效性。     

Ad Hoc网络中分簇算法的研究

Ad Hoc网络是一种多跳的自组织网络,网络是由移动的节点组成。Ad Hoc网络的许多应用都依赖层次结构的支持,簇结构是Ad Hoc网络中应用最为广泛的层次结构,而这种层次结构的形成和维护依赖于某种分簇算法。在研究已有分簇算法的基础上,提出了一种新的基于权值的分簇算法（NWCA）,通过对算法进行分析和仿真测试,证明了该算法的有效性。     

一个应用于移动Ad Hoc网络管理的簇生成算法

移动Ad hoc网络(mobile Ad hoc network,简称MANET)作为一种新型移动无线通信网,与其他通信网络相比独有的特性增加了网络管理的难度.目前对MANET网络管理的研究处于起步阶段,一些标准尚未制定,而且像存在单向链路和节点的相对移动性这类问题也在研究中被忽视.为此,提出了一个利用令牌机制与最小节点标识相结合,适用于层次性管理结构的基于图的MANET簇生成算法,以及对MIB(management information base)的建议性改进.算法充分考虑了网络存在的单向链路和节点的相对移动性,提高了网络管理的灵活性和可扩展性,为MANET的网络管理提出了一种新方法.     

大规模Ad hoc网络中一种高效的组密钥协商协议*

移动Ad hoc网络自身的特点决定了该网络中节点资源的有限性,所以在移动Ad hoc网络中构建组密钥协商协议时,应尽量减少节点的资源开销。为了解决这个问题,提出了一种基于分簇-K叉树组模型结构的组密钥协商协议——CKT-ECC协议。该协议在分簇-K叉树组模型结构上,采用椭圆曲线密码体制实施密钥协商和分配,使得节点在密钥协商过程中具有低计算开销和低通信开销的优势。与GDH、TGDH组密钥协商协议相比,本协议有效地降低了节点在密钥协商过程中的计算开销和通信开销,适用于大规模移动Ad hoc网络。     

无线移动Ad hoc网络移动模型研究*

介绍了现有移动模型的分类,重点分析了实体移动模型的性能,对它们的移动方式、算法、优缺点和应用范围进行了详细的论述和比较,为今后移动模型的使用和新的移动模型的设计打好了基础。