低开销的无线传感器网络下行路由协议

下行路由是无线传感器网络路由的一个重要组成部分.利用分布式编址算法为每个节点分配一个下行地址,在转发下行报文时,中间节点利用目的地址即可确定下一跳节点,从而可以通过单播转发实现基站到单个传感器节点的下行通信.在TinyOS上实现了编址算法和下行路由,仿真结果表明和基于广播转发的下行路由协议相比,该协议可以大幅减少报文转发次数,降低了路由开销.同时,因为减少了通信冲突,该下行路由协议对上行数据传输的影响也较小,适合那些既需要上行通信也需要频繁进行下行通信的无线传感器网络使用.     

面向能量和链路优化的水声移动传感器网络路由协议设计

针对水声移动传感器网络中存在水声通信环境恶劣、通信环境复杂多变以及节点能量受限造成的水声移 动传感器网络能量不均和路由链路断裂问题, 提出一种基于能量与链路度量路由的改进按需平面距离向量路由 (AODV)协议. 引入了以能量阈值为基准描述网络节点能量状态的能量指标以及以邻居节点间距离为基准描述链路 状态的链路指标, 并以综合考虑网络路由链路中节点的能量指标、路由链路指标以及路由链路跳数的路由度量作 为协议选择路径的优先条件, 并以此进行路由修复. 仿真实验表明, 本文所设计的改进AODV协议可提升网络整体 数据量、均衡网络节点能量、延长网络的生存周期.     

ILAR：移动自组网中路由算法LAR协议的改进

选取一种典型的基于地理位置信息的路由协议--LAR协议进行深入的研究,并针对LAR协议的不足提出一种改进路由协议--ILAR协议.在建立路由的过程中,ILAR综合考虑了到目的节点的距离与链路保持时间这两个参数,在邻居表中选择有限个节点作为转发节点,不仅减少了控制开销,同时提高了数据传输的成功率.此外,ILAR在找不到路由时,通过局部泛洪来重新寻找路由,避免了全网泛洪,进一步减少了网络中的控制开销.模拟结果表明,该路由算法在分组投递率以及控制开销等方面都有较大的改善,减少了网络拓扑结构的变化对路由的影响,极大地提高了网络性能.     

基于链路状态认知的无线Mesh网路由协议

在分析无线Mesh网路由协议所面临挑战的基础上,结合无线Mesh网络的性能要求,以优化链路状态路由(OLSR)协议为原型,采用跨层设计理论,提出了一种基于链路状态良好程度的路由协议LR-OLSR。该协议引入了认知无线网络中的环境感知推理思想,通过对节点负载、链路投递率和链路可用性等信息进行感知,并以此为依据对链路质量进行推理,获得网络中源节点和目的节点对之间各路径状态良好程度的评价,将其作为路由选择的依据,实现对路由的优化选择,提高网络的吞吐量,达到负载均衡。通过与OLSR及其典型改进协议P-OLSR、SC-OLSR的对比仿真结果表明,LR-OLSR能够提高网络中分组的递交率,降低平均端到端时延,在一定程度上达到负载均衡。     

无线传感器网络单跳扩展增强树型路由协议研究

增强树型路由协议是最近提出的无线传感器网络路由协议,除了使用父子链路,当前路由决策节点通过和其一跳邻居节点之间建立增强链路形成比树型路由更短的路由捷径。为了尽可能多地发掘出潜在的路由捷径,提出了单跳扩展增强树型路由协议,该协议在增强树型路由协议的基础上把当前路由决策节点的单跳父亲节点和儿子节点及它们的邻居节点也考虑进路由决策过程中,可选路由捷径范围不再局限于当前路由决策节点及其一跳邻居之间的增强链路,而是向上扩展到其父亲节点及其一跳部居以及向下扩展到其儿子节点及其一跳邻居之间所形成的增强链路。该协议选择最短的路由捷径发送数据包。给出了单跳扩展增强树型路由协议的判定过程,并将该协议应用到ZigBee网络中。仿真结果显示,该协议在路由跳数和能量消耗这两项网络性能上比树型路由和增强树型路由均有提高。     

移动自组网的单向链路优化路由算法AODVUD

移动自组织网络路由协议多是基于双向链路提出,而单向链路在实用环境下普遍存在,严重影响着网络性能.本文在路由发现、双向链路感知和路由维护等方面对AODV路由算法进行改进,提出了一种基于单向链路的优化路由算法AOD-VUD.仿真实验表明该算法显著改善了报文端到端传榆率,相对于现有按需路由算法AODV和AODVUU有较显著的优势.     

无线传感器网络最优搜索泛洪协议研究

泛洪是无线传感器网络中一种基本的方法,像拓扑形成、路由建立、目标探测或者数据查询等经常使用泛洪策略来实现。在泛洪策略的研究上,以前的研究大多关注于如何产生最优的广播树,同时假定节点之间的通讯是可靠的。然而,在实际的无线传感器网络环境中,这一目标并不是最有效的,而其假设更是不成立的。将最优搜索理论与分簇方法相结合,提出一种高效率的泛洪协议——最优搜索泛洪协议(OSFP),应用于无线传感器网络的目标探测。该泛洪协议既可应用于可靠的数据传输网络,也可应用于不可靠的数据传输网络。仿真结果表明,与其他泛洪协议相比,OSFP可以最大化发现目标的概率而不增加其搜索代价。     

下一代全IP无线传感器网络路由方案

提出了无线传感器网络与IPv6网络全IP通信互联的路由方案。介绍了传感器节点的IPv6地址格式以及IPv6地址自动配置方案,基于所提出的IPv6地址格式,提出基于链路层的全IP传感器网络路由实现方案,同时采用侦听相邻节点下一次信道采样时间的方法提高路由效率以节省传感器网络功耗,并对实现路由方案的精简IPv6协议栈进行了详细的分析和讨论。分析了此方案的能量消耗以及数据延迟等性能参数,验证了此方案的有效性和正确性。     

一种低开销无线HART路由策略

无线HART协议是一种新兴的适用于工业领域的高可靠性无线传感器协议规范。本文基于无线HART网络特点,提出一种低开销的路由策略,其基本思想是将全网Graph拓扑结构转化为双树拓扑结构,上行路由采用无线HART协议中提出的Graph路由方式,而下行路由采用多路径方式。此策略简化了Graph路由方式,降低网络管理器的Graph拓扑以及节点的路由存储开销,同时降低全网络的路由维护开销。测试表明,此策略在保证网络通信可靠性的基本条件下有效的降低了路由开销。     

基于信号功率随机衰落模型的无线传感器网络干扰感知路由

为了降低无线传感器网络信号功率的衰减以及节点干扰对数据传输效率所造成的影响,提出了一种基于信号功率随机衰落模型的无线传感器网络干扰感知路由。首先,根据概率论提出了干扰节点不同分布情况下成功传输数据的两种概率干扰模型,并将节点的干扰、路由收敛及节点剩余能量问题作为路由度量建立了干扰感知路由;然后,通过将干扰、路由收敛,以及节点剩余能量作为评估权值,来共同决定最佳的下一跳节点。通过NS2的仿真数据表明,与基于差异化服务的干扰感知路由算法和基于编码的干扰感知路由协议相比,所提出的算法在数据投递平均成功率、能量消耗及平均延迟时间上均有一定优势。     

一种基于网格的无线传感器网络分簇路由协议

为延长网络生存时间,提出了一种基于网格的无线传感器网络分簇路由协议.整个网络分成若干个虚拟网格,每个虚拟网格形成一个簇,采用唯一簇头选举法产生簇头,且簇内成员可以根据局部的信息调整簇的大小,达到节省能量的目的.仿真实验和分析表明:该协议能均衡网络能量,延长网络的生存时间.     

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.     

基于6LoWPAN的嵌入式多网关系统设计与实现

6LoWPAN是一种在IEEE802.15.4标准基础上IP化实现无线传感器网络的技术。在现有单目的导向的有向无环图（DODAG）环路由协议标准下,存在围绕单边界路由器的网络拥塞和能耗问题。设计了一种嵌入式6LoWPAN多网关协议和系统,嵌入式网关节点具备双模通信功能,可实现无线传感网（WSN）和固定IPv6网络的物理连接,双模网关通过固网建立与6LoWPAN根边界路由器之间的IP隧道来实现上下行路由。通过对现有6LoWPAN协议标准的补充和优化,使双模节点具有网内和网际路由能力,从而实现多网关架构和多径路由功能。优化的多点互通拓扑位置和流量分担算法实现上下行链路的有效负载平衡,也减小了节点多跳路由能耗。通过对多网关平台进行实验测试,并与单网关系统对比测试,结果表明该方案不仅实现了6LoWPAN在以太网的多点接入,降低了网络内数据传输时延和丢包率,并且提升了网络整体吞吐量。     

高数据融合的非均匀分簇无线传感器网络路由协议*

探讨了基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议,提出了一种高数据融合的非均匀分簇无线传感器网络路由协议。仿真实验结果表明,该路由协议有效地平衡了无线传感器网络的节点能耗,延长了网络的存活时间。     

无线传感器网络中基于骨架的路由协议*

传感器节点能量有限且通常不可补给,有效的路由协议有助于降低网络的能量消耗,延长网络寿命。提出了无线传感器网络中基于骨架的路由协议,在仅利用连接信息的基础上,首先提取出传感器网络的骨架,然后利用骨架对每个传感器节点命名,利用节点名称就可以实现源节点与目标节点间的路由。仿真实验表明了算法的有效性。     

按需式ad hoc移动网络路由协议的研究进展

Ad hoc移动网络是一种完全由移动主机构成的网络，网络拓扑易变，带宽，能源有限是ad hoc移动网络的主要特点，针对这些特点，目前设计的ad hoc路由协议大多采用按需查找方式，该文介绍了这方面研究的最新进展，对几种典型的按需路由协议进行了说明，分析和综合比较，文中分析了目前协议存在的一些问题并提出了相应的改进方法，最后指出了下一步研究方向。     

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。     

采用RSSI技术的新型无线传感器网络路由协议

把RSSI( Received Signal Strength Indication)测距技术引入到无线传感器网络的路由策略中,形成一种新型路由协议.该协议能有效减少节点能耗,从而增加了无线传感器网络的寿命.在NS2平台上,分别对LEACH协议和新型路由协议行了仿真.结果表明:新型路由协议下的网络寿命比LEACH的长;当网络工作在低负载的情况下,该新型协议的单位能耗下数据接收量比LEACH的要大.     

一种能量有效的WSN路由协议

无线传感器网络中节能是首要考虑的问题。有效地延长无线传感器网络的生存时间,达到传感器节点的负载均衡是无线传感器路由网络路由协议的设计目标。由于LEACH协议存在在簇头节点的选举中未考虑节点的能量因素、簇头节点在空间上分布不均及所有簇头节点直接与Sink进行远距离数据传输过程中能量消耗过多等不足,本文提出了一种改进型的节能路由协议LEACH-ZED。LEACH-ZED采用区域划分的方式,综合考虑节点能量与到Sink节点的距离,进行簇间的多跳传输,大大改善了LEACH协议的一些缺陷。仿真表明,改进后的协议有效延长了网络的生存时间,降低了整个网络的能耗,从总体性能上看优于LEACH协议。     

一种基于LEACH协议改进的簇间多跳路由协议

为了均衡无线传感器网络的能量消耗,延长网络的生存时间,在研究几种基于均匀分簇和非均匀分簇的路由协议基础上,提出一种基于LEACH协议改进的簇间多跳路由协议。该协议引入能量因子和距离因子修正了LEACH协议的阈值函数。在簇间通信过程,簇头节点与Sink节点之间采用多跳通信方式,簇头与簇头之间形成一条通向Sink节点的优化路径。实验结果表明,相比于LEACH协议和EEUC协议,本文提出的新协议能够有效的均衡网络的能量消耗,延长无线传感器网络的寿命。