基于多路径的非均匀分簇路由协议

为提高无线传感器网络的存活时间和可扩展性,解决簇首节点因大量转发数据而负载过重、过早死亡的问题,基于已有的路由协议,提出一种改进的基于多路径的非均匀分簇能量优化路由协议.该协议以节点的剩余能量、簇内成员数目、可用缓存大小、节点间信道质量、节点间距离作为参数,计算出多条传输路径.节点采用多路径传输数据,达到了更佳的传输效果.仿真分析表明:此协议能减少网络延迟和阻塞,均衡网络的能耗,提高传输效率,延长网络的生存周期.     

应用于无线传感器网络的自适应TDMA协议

提出了一种应用于无线传感器网络的自适应、低功耗的时分多址接入协议AT-MAC.该协议根据应用和拓扑的变化来自适应地伸缩时帧长度,提高了信道的利用率;采用二叉树结构来方便地管理时隙分配信息;基于两跳邻域信息为节点分配时隙,减少了申请冲突.时帧长度的可变和对邻域信息的获知使得AT-MAC具有良好的扩展性和适应能力.AT-MAC还采用节能模式来减少节点的能量消耗.仿真结果表明,AT-MAC可以有效地提高信道的利用率,缩短传输时延,并减少能量的消耗.     

Ad Hoc网络中联合功率节省与功率控制的MAC协议

针对Ad Hoc网络中的能量效率与网络容量问题,提出了一种单信道环境下联合功率节省和功率控制的MAC协议PSPC．该协议在每个信标间隔周期内由交换控制信息窗口阶段和数据交换阶段组成．在交换控制信息窗口期间,节点通过交换控制信息来估计传输数据时实际使用的传输功率,与此同时,接收节点将自己在接收数据过程中可以容忍的最大噪声功率通知给可能造成冲突的相邻节点．在数据交换阶段,节点根据在控制信息窗口中获得的信息来决定实际的数据发送功率．对于不能传输或无数据传输的节点,则进入睡眠状态,直到本周期结束．仿真实验证明了提出的PSPC协议在节省能量的同时显著地提高了网络的吞吐量．     

一种高效并行传输的MAC地址协议算法

为解决传感网络由于终端导致信道利用率较低的问题,提出了一种高效并行传输的MAC地址协议算法。该算法主要根据节点的地理位置来进行并行传输调度。在该分析中采用退避的思想来解决并行传输所产生的传输碰撞。从理论分析可知该协议算法可有效提高传感网的数据吞吐量,有效减少数据的传输时延,对无线传感网络性能有较大的提高。     

增强型RIEMS协议及其在Ad Hoc网络中的性能

提出了增强型RIEMS变速率传输协议（RIEMS+）,在原RIEMS基础上改进了NAV更新机制,网络节点不仅利用MAC层帧头中的信道预约信息,而且也利用物理层帧头携带的帧长度和发送速率信息来设置自己的NAV值．该协议解决了在不同发送速率条件下,因MAC层帧头的传输范围不同而引起邻节点对信道状态认知产生差异的问题,从而降低了分组发送失败概率和提高了信道利用率．仿真结果显示,新方案明显地改善了网络的端到端通过量和平均分组时延性能．     

Ad Hoc网络中按需路由协议的动态广播算法

为了提高Ad hoc网络的广播效率,分析了广播中的额外覆盖面积和信道竞争问题,并提出了一种针对按需路由协议的动态广播算法. 该算法利用邻居节点的密度信息和距离信息来计算报文的转发概率,通过减小冗余报文的转发概率,减轻了信道竞争问题. 仿真结果表明,该算法有效地减少了网络中的冗余信息,并提高了路由协议的效率.     

有效支持智能天线在移动Ad Hoc网络中应用的多址接入协议

对智能天线在移动Ad Hoc网络(MANET)中的应用进行了研究．提出了自适应波束形成CSMA/CA(ABF-CSMA/CA)协议．该协议利用RTS/CTS短分组对话实现信道预约,在RTS与CTS分组前设置了训练序列,收发节点的智能天线基于训练序列进行波束形成以传输数据分组与ACK．提出改进的“虚拟载波监测”机制进行冲突避免(CA)．每个节点中设置两类网络分配矢量(NAV),用一个oNAV记录邻节点以全向模式占用信道的时间,用多个bNAV分别记录各邻节点以波束形成模式传输分组的时间．推导了信道利用率的近似计算公式并进行了仿真．结果表明,ABF-CSMA/CA协议与智能天线的结合能够有效实现信道的空分复用(SDMA),显著提高网络的信道利用率．     

基于蚁群优化的无线传感器网络路由优化算法

针对无线传感器网络节点功耗受限,无线信道容易受环境干涉等特点,提出一种低功耗、信道质量敏感的无线传感器网络路由优化算法COR,COR算法基于节点剩余能量、无线信道质量统计参数等变量,通过修改启发因子方程以及信息素更新方程,采用改进蚁群算法选择剩余能量高、信道质量较好的路径进行数据的路由转发,可有效降低数据传输功耗,平衡网络中节点的功率消耗,延长网络生命周期。仿真实验表明,COR算法网络消耗能量仅为传统ACO(Ant Colony Optimization)算法的73%,具有较高的实用价值。     

多目标优化下WSN网络生命周期优化模型

为了有效延长中小型WSN网络生命周期,改善其能量利用效率,在增量学习算法的支持下,基于多个优化目标设计并实现WSN网络生命周期优化模型。在反馈值确定过程中同时兼顾链路距离、节点剩余能量两个方面;通过分析节点到sink节点的跳数,确保数据能够准确递交;同时针对传输时节点无法发现下一跳转发节点这一问题,制定相关协议把该节点视为孤立的,在转发节点确定过程中将此节点忽略,从而能够明显降低能量开销。通过在NS2仿真平台上与EAR协议及其改进优化的I-EAR协议做对比,结果证明所设计的协议能够在相对较小的能耗下表现出更好的性能。     

基于博弈论的Ad Hoc网络均衡路由协议

在Ad Hoc网络中,由于路由协议多是最短路径,某些关键节点过度消耗能量,致使网络节点能耗分布不均,影响网络的性能。提出了一种基于博弈论的均衡路由协议,设计基于可靠度和节点的剩余能量的选择路径,解决节点能耗不均的问题,同时鼓励节点参与协作。实验结果表明,该协议提高了节点能量的利用率和节点生存时间,提高了网络的稳定性。     

一种基于可信度的异构网络汇聚路由协议

无线传感器网络使用多跳通信的模式从感测区域中收集环境数据．为了延长网络的寿命,提出一种基于可信度的异构网络汇聚路由协议．利用节点的剩余能量、可信度以及节点与汇聚节点之间距离选择簇首．在可信度高于一定阈值的前提下,能量剩余高和距离基站较近的节点比能量剩余少和距离基站较远的节点拥有更多的机会成为簇首,模拟实验结果表明．该协议减少了网络中的能量消耗,延长了网络的生命周期．     

一种能量有效及负载均衡的Ad hoc路由协议

移动Ad hoc网络是能量受限系统,节点由电池供电,因此减少移动节点电池能量消耗,延长网络总的生存时间,已经成为评价路由协议性能的重要指标,但IETF的MANET小组提出的几种经典的路由协议,是最小跳数路由,没有考虑能量因素.针对这个问题,提出了Ad hoc网络中基于AODV能量有效、负载均衡的按需路由算法.新协议根据节点的剩余能量和节点当时的负荷情况,决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多和负载较轻的节点能够更快地接入路由,使网络中的能量消耗更公平,负载更均衡,使数据流不在某些路段上过于集中.仿真结果表明改进的协议和原协议相比,降低了端到端的延时,提高了网络吞吐率,延长了整个网络的生存时间,提高了整个网络的性能.     

无线传感器网络自适应占空比媒体访问控制协议

为了减少无线传感器网络能量耗损,通过分析排队论单服务台排队系统模型,结合已有的低占空比无线传感器网络节点媒体访问控制协议和层次网络的结构特点,提出了一种改进的自适应调节占空比无线传感器网络节点媒体访问控制协议.该协议通过节点的队列模型预测下一周期的数据量,从而能够自适应的调整其占空比,降低网络节点的能量消耗.在网络仿真平台上对改进后协议的性能进行了评估.仿真结果表明,在保持网络性能的前提下,改进后协议比无线传感器网络节点媒体访问控制协议的能耗减少48%,延迟减少21%,吞吐量增加33%,显著地延长了整个无线传感器网络的寿命.     

簇头优选及节点个数优化LEACH协议

提高网络整体性能与节能,将加权因子引入到LEACH协议改进方法中,根据每个节点的剩余能量、网络平均剩余能量、节点与网络在前一轮中所消耗的平均能量来确定最优簇头。综合考虑数据信息传输与接收的能耗、簇头节点的能耗以及传输ADV的能耗优化簇头节点数量。采用Matlab进行仿真对比研究,结果表明,与其它几种协议相比,本协议更能够显著降低节点能耗,网络中的簇头节点达到均匀分布状态,且其生命周期更长。     

基于跨层设计的业务流量感知和能效WMN路由

基于动态源路由（DSR）协议,综合考虑了来自物理层、媒质接入控制（MAC) 层、应用层的状态信息,采用跨层设计方法提出一种新的无线Mesh网络(WMN)业务流量感知和能效路由（TEER）协议。为了平衡节能和带宽等服务质量 （QoS）需求,根据统计获得的链路可用带宽和节点可用剩余能量以及负载队列占空比等状态信息,设计了表征网络节点能耗和传输情况的综合路由准则（MTEER）。仿真实验结果表明该路由协议可获得比DSR和基于功率控制的能量感知多径路由协议（EMRP）更好的网络性能,如网络寿命和吞吐量。     

对地下管廊无线传感器网络LEACH协议的改进

针对无线传感器网络应用于地下管廊环境中由于能耗不均而引起生存周期短的问题,通过研究LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)路由协议及其应用,分析LEACH协议用于地下管廊环境的不足,提出了LEACH协议改进算法.改进的LEACH协议考虑了剩余能量对概率阈值的影响、引入半径竞争机制来实现簇首的高剩余能量、非均匀分布;数据传输阶段,改进算法采用设定单跳的传输阈值、选取多跳最低能耗传输路径的方式来降低网络能耗.仿真结果表明:在长带状网络中,与原有协议相比,改进LEACH协议的网络生存周期延长了2.66倍,相同轮数下该协议降低了能耗.     

Opportunistic best-relay node selection for cooperative transmission improvement over underlay cognitive radio networks

In cognitive radio (CR) relay networks,most previous work concentrates on maximizing physical layer quality of service (QoS),e.g.,spectral efficiency and achievable data rate,as relay selection criteri...     

大坝廊道无线传感器网络节点铺设方法

为了满足灌浆工程中智能化监控的要求,了解无线传感器网络在复杂环境下灌浆数据传输的质量情况,对2.4 GHz无线信号在大坝灌浆廊道中的传播特性进行了研究.利用现场实验测试网络性能,指出廊道环境、数据传输时延、多跳跳数及采样率对节点能耗和无线传感器网络链路质量的影响,并提出基于信号强度的、动态n值的线性节点铺设方法.该方法在链路质量降低情况下可通过铺设冗余节点和测试丢包率等方法调整节点位置,使链路快速得到恢复.通过能耗分析、丢包率测试、定位误差测量等实验对动态n值相对于固定n值在数据传输网络中的性能进行了分析.实验证明:在恶劣施工条件下,基于信号强度、动态n值的线性节点铺设方法适用于灌浆廊道通信.     

一种改进的ZigBee网络能量均衡簇树路由算法

针对ZigBee网络中的簇树路由算法存在网络节点能量消耗不均衡造成网络过早瘫痪的问题,提出一种改进的能量均衡簇树路由算法.该算法综合考虑单个节点生存周期和整个网络能量消耗,定义了节点能量水平以及节点权值,根据节点父子关系和权值建立了一种分簇机制,避免单个节点的不必要能量消耗和死亡,并优化AODVjr算法缩短路由距离,降低簇间通信延迟和路由开销.仿真结果表明,该算法相较于簇树路由算法减小了3.6％的网络整体能量消耗,延长了约15％的网络生命周期.     

LEACH协议算法改进及仿真

针对低功耗自适应集簇分层型协议(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)能量消耗不均和节点过早死亡的问题,提出了LEACH协议的改进方案.该方案考虑了聚簇内节点的能耗、定位和网络服务质量,从簇头的选举算法和数据融合着手,在生存时间、能量消耗、基站数据接收三方面对簇头选举算法进行了分析改进.对改进后的LEACH协议和原LEACH协议进行仿真,仿真结果表明改进后的协议在生存时间上提高了33%,并减少了节点能量消耗和降低了基站接收数据的量.