基于多态蚁群算法的WSN能耗均衡路由协议

针对无线传感器网络(WSN)的能耗均衡问题,提出一种基于多态蚁群算法的路由协议,采用周期传输和数据融合的方式,将无线传感器节点的剩余能量信息融合到信息素的形成中。仿真实验表明,与Leach协议相比,采用该协议有82%的节点生命周期更长,在相同时间内网络可多传输48%的数据包。在实验室使用31个节点部署无线传感器网络,将路由协议应用于网络。实验结果验证了该协议的有效性。     

基于多态蚁群算法的WSN能耗均衡路由协议

针对无线传感器网络（WSN）的能耗均衡问题,提出一种基于多态蚁群算法的路由协议,采用周期传输和数据融合的方式,将无线传感器节点的剩余能量信息融合到信息素的形成中。仿真实验表明,与Leach协议相比,采用该协议有82％的节点生命周期更长,在相同时间内网络可多传输48％的数据包。在实验室使用31个节点部署无线传感器网络,将路由协议应用于网络。实验结果验证了该协议的有效性。     

基于网络编码的ECC验证方案在WSN中的研究

网络编码在无线传感器网络应用,改善了无线传感器网络的性能。虽然与之前相比,其安全性有所提高,但当面临安全攻击（被动攻击和主动攻击）时,整个网络系统的安全性仍然亟待提高。提出了一种改进方案,该方案结合密码学中椭圆曲线加密算法,并基于应用网络编码的无线传感器网络,采用加密验证方案。使传感器节点在电量受限的情况下,传输更多的有效数据。同时,增强了无线传感器网络节点之间通信的安全性,以及WSN其鲁棒性和容错性。     

基于网络编码的ECC验证方案在WSN中的研究

网络编码在无线传感器网络应用,改善了无线传感器网络的性能.虽然与之前相比,其安全性有所提高,但当面临安全攻击(被动攻击和主动攻击)时,整个网络系统的安全性仍然亟待提高.提出了一种改进方案,该方案结合密码学中椭圆曲线加密箅法,并基于应用网络编码的无线传感器网络,采用加密验证方案.使传感器节点在电量受限的情况下,传输更多的有效数据.同时,增强了无线传感器网络节点之间通信的安全性,以及 WSN 其鲁棒性和容错性.     

无线传感器网络聚类改进层次路由协议

无线传感器网络（WSN）是一种全新的信息获取和处理技术,通常被部署在恶劣的环境中。因此能源供应一直是WSN研究的一个重要问题。层次路由协议能够有效地延长网络生存时间,已经成为无线传感器网络研究中的热点。提出了一个新的层次路由协议MHLAH,结合了LEACH和HeeD的优点,它能够合理地分布簇头节点,采用多跳的路由传输协议,延长网络的生存时间。仿真实验结果表明,与传统的LEACH和HeeD协议相比,MHLAH协议有效地平衡了网络中传感器节点的能量消耗,延长了无线传感器网络的生存周期。     

WSN中基于完全信息动态博弈的可信路由研究

如何将信任管理运用于无线传感器网络(WSN)的路由选择成为近年来研究的一个热点.考虑无线传感器网络的节点安全度、能量约束以及传输可靠度等三个基本因素,完成节点可信度以及最优可信路径(MTP)的度量,引入博弈机制对节点参与路由进行建模,基于可信度设计了一个payoff函数,通过相应的奖惩机制抑制WSN路由中普遍存在的恶意节点、自私节点以及激励措施问题.实验结果表明与WSN中传统的典型路由算法相比,该最优可信路径算法在网络生存时间,路径安全度,传输可靠性等因素方面综合性能显著改善.     

MPE2S: 基于多路径纠删编码的无线传感器网络可靠传输策略

传输可靠性是衡量无线传感器(Wireless sensor networks, WSN)网络性能的一个重要指标. 针对节点故障会影响网络传输稳定性和可靠性的问题, 提出了基于多路径纠删编码的 无线传感器网络可靠传输策略(Multi-paths and erasure encoding strategy, MPE2S). 根据反映链路质量的最优最差蚂蚁系统的信息素归一化值, 在相邻等级节点间建立多条互不交叉的传输路径, 将源数据包经纠删编码的 数据片沿多条路径分配和传输以实现负载均衡和故障容错. 理论分析和仿真结果表明,MPE2S具有较高数据包接收率、数据准确率和能效性, 体现了良好的故障容错性、数据传输稳定性和可靠性.     

无线传感器网络与IPv6网络的互联通信

设计无线传感器网络（WSN）与IPv6网络无缝互联的通信模型,给出一种传感器地址自动配置算法,实现传感器节点的自动路由寻址。提出一种适用于WSN的IPv6协议裁剪方案,以节省传感器节点的功耗。在实验平台以及仿真环境中实现了该模型,并对其性能进行分析,实验结果证明了该模型的有效性和正确性。     

基于Q-Learning的无线传感器网络生命周期平衡路由

无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)由于容易部署和安装成本低等优势,受到学术界和工业界的广泛关注。然而无线传感器网络的节点在能量、计算能力、存储能力和带宽等方面都存在很大的局限性,复杂的传统网络路由协议无法直接应用到该网络中,因而简单高效的路由协议成为无线传感器网络的研究重点。为了延长传感器的工作时间,文章基于增强学习算法提出一种平衡无线传感器网络生命周期的路由协议Q-WRP。该协议综合考虑了节点的能量、到汇聚节点的跳数、传输时延等信息,为每个转发节点分配计算一个转发质量(即Q值),最终根据各转发节点Q值的大小选择出最优的转发路径。NS2仿真结果表明,该算法延迟了网络第一个死亡节点的出现时间,可以有效平衡网络节点的生命周期。     

一个简化的无线传感器网络管理编码规则

为降低无线传感器网络(WSN)节点能耗并延长网络寿命,基于网络管理操作原语,设计一种简化的WSN管理编码规则。根据网络管理报文的长度,选择一个或多个字节表示网络管理中协议数据单元的长度。理论分析和实验结果表明,该编码规则能降低报文的编码长度及节点的通信能耗,并提高编码效率。     

基于RS码的网络编码层设计

针对高丢包率的无线网络环境下TCP/IP协议由于其自身缺陷难以提高网络吞吐量的问题,在TCP/IP层次结构中的传输层和网络层之间引入了一个网络编码层。此层在有线网络环境下,对于传输层和网络层来说是透明的,不影响TCP/IP层次结构的功能;在高丢包率的网络环境下,通过编码窗口使用基于RS码的网络编码来提高网络传输吞吐量。网络编码层模型被引入NS2网络仿真软件,仿真结果表明,在高丢包率的网络环境下,此层可提高网络传输吞吐量。     

网络编码下不可靠自组织网络高效路由算法

无线自组织网络(wireless ad hoc network)中链路的不可靠性与高丢包率是影响网络性能和应用的主要缺陷.为了优化多跳的不可靠无线网络中完成数据传输所需的数据分组发送次数,提出了融合路径切换思想的基于网络编码的路由协议(network coding routing with path switching,简称NCPS).为了发现潜在的适合网络编码的路径,首先分析并提出了网络中路径可编码与可解码条件;其次对比于传统的最优路径,分析得出了在网络编码下路径切换所能获取的编码收益;最后以优化网络中数据分组发送次数为目标,设计了网络编码下结合路径切换的路由协议.实验结果表明,在不同的网络环境参数下,NCPS能够有效减少网络中的数据发送次数,获取稳定的编码收益.     

WSN中基于FEC的自适应多径路由

在无线传感器网络中,节点失效和环境影响等因素会降低数据传输的可靠性。为此,提出一种基于前向纠错的自适应多径路由协议。根据当前的网络状况,利用RS纠删码自适应调整编码冗余,在选出的可用多路径上根据每条路径的剩余能量权重分配流量,Sink节点根据收到的数据片段进行数据包重构。仿真结果表明,该协议能达到较好的负载均衡,具有较高的成功传输率和吞吐率。     

应用累积系数确认的网络编码机会路由协议

在无线mesh网络中,机会路由通过高效使用无线传输的广播特性显著地提高了无线网络的吞吐量.引入网络编码,使得机会路由协议可以避免复杂的调度,更加易于实现.然而,网络编码的引入给机会路由协议带来新的问题：转发节点应该发送多少编码包?MORE等协议依据平均链路状况信息来预计节点转发编码包数目的方法,无法准确判定发送的冗余.以CCACK为代表的研究采用逐跳反馈的方式来减少编码包的冗余发送.首先,针对采用正交向量确认的CCACK机制进行分析,说明了CCACK尽管可以减少确认开销,减少误判,但却带来了“信息空间已覆盖而无法正交”的漏判问题.在此基础上,提出了一种基于累积编码系数反馈确认的网络编码机会路由协议CFACK.该确认机制中转发节点通过侦听下游节点的编码系数向量,并与来自上游节点的编码系数向量进行相关性分析,从而获知下游节点信息是否覆盖自身信息.证明了在无差错网络环境下该确认机制不存在误判和漏判的可能,同时,在有差错网络环境下对该确认机制的有效性进行了分析.结果表明：在一般节点分布情况下,利用额外的一次携带确认,可以确保90%以上的准确性.仿真测试结果表明：CFACK相比CCACK,显著提高了网络的吞吐量,平均提高率为72.2%,同时在编码计算、存储和包头开销上都少于CCACK.     

异构无线传感器网络基于区分服务的网络编码协议

通过将来自多条链路的数据包融合为一个单独的编码信息流进行传输,网络编码技术能够显著地提高无线 多}a}网络的容量。提出一种基于区分服务的异构无线传感器网络编码协议(DI3NO。协议的核心思想是周期性地计 算节点剩余能量的均值和标准差,对节点进行动态分类。在此基础上,将服务质量需求映射到网络编码协议中。为 此,引入能量感知编码包转发机制,以高效地利用节点的能量;另一方面,设计多优先级数据包调度策略,目的是创造 更多的编码机会。仿真结果表明,DI3NC不仅可以保障数据的可靠传输,而且可有效地减少低能量节点的能耗,从而 延长网络的生命周期。     

水声传感网中基于网络编码的协作传输算法

为提高水下数据传输可靠性,本文在随机线性网络编码的基础上提出一种协作数据传输算法。首先,为源节点寻找数据转发链路,让数据通过多条链路进行转发;其次,使用网络编码方法对数据包进行编码,避免转发节点转发重复数据包;最后,对各个节点的数据包传输时隙进行调度,避免节点间信号冲突。仿真结果表明,本文提出的算法在一定程度上提高了网络信道利用率和数据传输可靠性,且具有较好的稳定性。     

无线体域网中基于时隙滑动窗口的概率路由协议

无线体域网(Wireless Body Area Network,WBAN)不仅应用于医疗保健领域,而且在特殊人群监护、运动、娱乐以及军事等领域也有着巨大的应用价值,然而WBAN技术自身的特点将严重影响数据传输的可靠性,如何设计一个可靠的路由协议成为一个具有挑战性的工作。基于时隙滑动窗口提出了一种概率路由协议,提高了数据包传递的可靠性并减少了网络延迟。在VS2012上用C#语言对该路由算法进行实现,结果证明,在概率路由协议中加入时隙滑动窗口确实能够提高网络的可靠性。     

Symbol-level reliable broadcasting of sensitive data in error-prone wireless networks

Reliable packet transmission over error-prone wireless networks has received a lot of attention from the research community. In this paper, instead of using simple packet retransmissions to provide reliability, we consider a novel retransmission approach, which is based on the importance of bits (symbols). We study the problem of maximizing the total gain in the case of partial data delivery in error-prone wireless networks, in which each set of bits (called symbols) has a different weight. We first address the case of one-hop single packet transmission, and prove that the optimal solution that maximizes the total gain has a round-robin symbol transmission pattern. Then, we extend our solution to the case of multiple packets. We also enhance the expected gain using random linear network coding. Our simulation results show that our proposed multiple packets transmission mechanism can increase the gain up to 60%, compared to that of a simple retransmission. Moreover, our network coding scheme enhances the expected total gain up to 15%, compared to our non-coding mechanism.     

SIGTRAN中的QoS保障措施

下一代网络是基于分组交换的网络。SIGTRAN作为下一代网络中专门用于传输信令的传输层协议,对信令传输的可靠性、时延等问题起着至关重要的作用。QoS问题是IP网络中的关键问题,也是下一代网络中需要重点考虑的问题。SIGTRAN协议在设计的时候就考虑到了许多保证QoS的措施,从而保证了下一代网络中信令消息的传输性能。文中简要介绍了SIGTRAN协议的体系结构,给出了SIGTRAN中的QoS定义,分析了SIGTRAN中的各种QoS保障措施,最后对这些QoS保障措施进行了总结。     

可用于云制造环境的新型现场总线协议

针对云制造模式中底层物理资源属性难以接入云制造平台的问题,提出一种云现场总线协议Cloud_Field_Bus以及与之配合的多协议转换模块。以标准以太网协议为基础,优化其数据链路层及上层协议,实现海量数据信息可靠传输;多协议转换模块实现多种协议接口的透明接入。仿真实验测试Cloud_Field_Bus协议的报文循环时间、编码效率以及误码率,实验结果表明,Cloud_Field_Bus协议信息表达的高效性和传输可靠性,在一定程度上解决了云制造底层物理资源接入困难的问题。