一种无线传感器网络节点互斥多径路由算法

创建节点互斥的多径路由是提高网络能效性和可靠性的有效手段,可极大地节省网络资源．提出了一种节点互斥多径路由算法,将所有网络节点按距离汇聚节点s的跳数分层,由s节点启动路由发现流程,将路由消息逐层泛洪到每一个节点,最终为每一个源节点建立起通往s的多条节点互斥路径．在理论上证明了节点互斥多径路由算法的无环和互斥特性,同时也保证了整个网络流量和能量分布的均衡．最后将其嵌入定向扩散协议中,通过仿真进一步验证了其可靠性和能量效率较单路径定向扩散有较大的提高．     

分簇无线传感器网络安全多路径路由协议

针对多路径路由难以有效抵御恶意节点对无线传感器网络网络层的安全攻击,将多路径路由与节点可信度评价进行有效结合,以节点的转发数据包成功率和包重传率作为直接信任指标,邻居节点对评价节点的信任作为间接信任指标,提出一种基于可信节点的安全多路径路由协议.为降低网络开销,只对簇头节点进行可信度评价,并利用节点信任值衡量下一跳节点的可靠性,计算能达到期望安全性要求的多路径数目,进行信任多路径路由的建立.仿真结果表明:该协议能够有效地均衡路由能耗,延长网络生存周期,保障无线传感器网络的路由安全.     

智能家居无线传感网定向扩散协议的优化方法

定向扩散协议是以数据为中心的平面路由协议,针对应用于智能家居领域,提出对定向扩散路由算法的改进,将节点按房间的顺序规划在不同的矩形监测区域内,家庭设备节点在线注册保存进入家庭网关Sink节点中,Sink节点识别消息接收节点的源ID号并扩散消息到指定的矩形监测区域内,完成区域节点之间的消息转播,源节点接收消息完成梯度建立,以此流程再进行下一个监测区域的工作.将改进算法与传统的泛洪质询算法进行了比较,结果显示,改进算法提高网络的能效性,延长网络生命周期且节省能耗.     

多任务自适应能量调节的无线传感器路由协议

在多任务的无线传感器数据收集网络中,提出了一种自适应的能量调节路由协议(ACCRP-MST)。ACCRP-MST考虑剩余能量和跳数的权衡,在各源节点和汇聚节点之间找到多条节点分离的路径,实现负载均衡,然后利用多路径源路由(MSR)协议上报采集数据,减少中间节点的存储和计算开销。基于NS-2的仿真结果表明,相比于其他几种能量有效的路由协议,ACCRP-MST在一定的额外开销前提下能明显提高网络寿命,保证数据传输的可靠性,整体上有效提高了网络的性能。     

基于LEACH改进的多跳多路径分簇路由协议

在LEACH协议中,由于汇聚节点基站与簇首节点是单跳性传送数据,并且簇首节点的轮换具有随机性,使得能量消耗增加,出现了网络生命周期延长的问题,于是提出了基于LEACH能量高效的多跳多路径路由协议EMHMP。相比于原始的LEACH路由协议,本文提出的EMHMP算法中能量高的节点被选为簇首;节点的剩余能量、最小跳数和数据包大小决定了EMHMP算法中继节点的选取和最佳传输路径的选取。在备用路由表中选择数据传输路径;进而使得网络生命周期最大化。能量阈值的设计规则为剩余能量高的节点在簇首轮换时不需要进行轮换。Matlab仿真实验表明,与LEACH协议相比基站接受的数据总量提升了4.9倍,生命周期延长了约55%。     

WSNs中基于能量均衡定向扩散的移动Agent路由算法

提出一种无线传感器网络中基于能量均衡定向扩散的移动Agent路由算法(EBDDMA).首先,改进定向扩散协议,组合利用最大最小路径节点剩余能量和最小跳数2个度量建立多向最优传输梯度,源节点通过发送两组不同的探测数据包来分别完成源节点的发现与移动Agent迁移路由的建立.随后,移动Agent根据各源节点已建立的移动Agent路由表来动态的选择下一跳节点并进行数据融合,最终返回Sink节点.在源节点发现及移动Agent返回阶段,各节点根据多向最优梯度度量动态构造概率选择函数并进行下一跳选择.同时还针对路由维护问题提出了一种路径快速修复机制.仿真结果表明,与已有的两种算法相比,EBDDMA可在保证较小端到端传输延时的基础上有效的平衡网络能耗,从而延长网络的生存期.     

Ad Hoc多路径DSR路由协议的性能分析

对Ad Hoc的2种多路径DSR路由协议模型进行了数学分析和Matlab仿真,得出路由寻找周期与主路由跳数、备份路由数量之间的关系,并对比了多路径路由与单路径路由以及两种协议模型的性能.     

基于能效信息业务的定向扩展SPIN路由方法

现有无线传感器网络的路由协议大多基于通用的Mesh路由考虑,在能效信息网络中,数据采集测量节点、能效信息业务量以及节点的位置相对固定,从而导致传统的无线传感器网络路由方法在能效信息网络中运行效率不高.针对能效信息网络的上述特点提出一种基于能效信息业务的新型路由方法(SPIN-DD),在SPIN路由协议的基础上融入定向扩散路由机制的基本思想,在能效终端与能效数据集中器之间建立了高效的通信连接.通过四节点仿真拓扑说明SPIN-DD的路由协议更新与配置过程,并进行SPIN-DD最佳路由长度的优化分析.在OMnet平台中搭建了能效信息采集网络仿真平台,对所提出的方法进行了验证.仿真结果表明,与已有方法相比,SPIN-DD在路由传播与路由更新时减少了不必要的邻居关系维护,具有更短的数据传输延迟以及更少的网络开销.     

基于能量均衡的n分多路径路由算法

对于Ad hoc网络,多路径路由协议能够均衡负载,延长整个网络的生存时间.提出一种基于能量均衡的n分多路径路由算法,通过引入路径延迟因子、节点能量因子、评价因子,综合路由跳数、节点的剩余能量、路径拥塞度等因素来选择有效的多条路径转发数据.仿真结果表明：本算法能使网络中各节点能量均衡消耗,最大化网络的生存时间.     

无线传感器网络角度随机路由协议

根据无线传感器网络中每个节点到汇聚节点的角度不同,提出一种新的角度路由协议.通过仿真和理论推导,给出了当源节点与目的节点距离固定时以平均路径跳数为指标的协议多跳性能,表明协议能以一半活动邻节点获得和地理位置路由协议相同的路由成功率.在采用载波侦听的介质访问控制（MAC）协议下,理论推导出单跳内传输单个数据包所需的能量消耗和总时间,进而分析了数据包传输时延性能,仿真表明,本协议相对于地理位置路由协议能减少能量和时延,且受优先区域个数的影响小,能有效延长网络的使用寿命.     

基于蚁群算法的WSN路由协议研究

针对层次路由LEACH协议存在簇头分布不均,并且每次簇头轮换均在整个网络内进行,会造成耗能过多以及蚁群算法应用于LEACH协议建立簇间多跳路由仍存在能耗不均衡的问题,采用将网络节点进行区域划分,并将节点剩余能量作为参考因素,在区域内进行簇头节点的轮换选取的方法改进,并通过将节点能量引入到转移概率和信息素更新公式中,对蚁群路由算法进行改进,利用其建立从簇头节点到汇聚节点的多跳路由的最优路径.实验验证表明:与LEACH协议相比,改进协议整体上减少并均衡了能量的消耗,延长了无线传感器网络的生命周期.     

基于节点位置动态变化的无线传感网络路由协议

将低功耗自适应集簇分层(Low energy adaptive clustering hierarchy,LEACH)协议运用到传感器节点位置随机动态变化的无线传感器网络中,分析了该协议的优缺点,并提出了改进后的A_LEACH协议。该协议将节点与基站距离、节点剩余能量作为考虑因素来建立路由协议,动态地确定簇首节点的数目和分布。仿真试验表明:A_LEACH协议降低了节点的死亡率,增加了采集信息的可靠性,能有效延长网络的寿命。     

无线传感器网络LEACH协议的研究改进

无线传感器网络(WSN)数据传输离不开路由协议,路由协议是其组网的基础。由于WSN是一种资源受限网络,尤其是能量的受阻,因此路由协议必须维持较小的路由信息并尽可能的减少能耗。对于LEACH算法没有考虑节点的剩余能量、簇头位置分布、簇头与汇聚节点间直接传输数据等缺点,提出了一种改进协议LEACH-LOMUC。改进协议主要思想是在候选簇头选举时考虑节点剩余能量、节点到基站距离,簇在形成时考虑了簇头规模、能量以及簇头与基站的间距。同时在簇头之间通信距离过大时引入中继节点协助数据传输。MATALB仿真结果表明,LEACH-LOMUC协议有效节约能量,延长网络生存周期。     

事件驱动无线传感器网络节点自组织分簇休眠方法

针对突发事件监测的事件驱动无线传感器网络有着其自身的特点,结合最小跳数路由方法,在节点上建立链路节点列表.当节点被事件触发时,依照各节点触发顺序及相互关系,构建局部的自组织分簇.然后在利用已有的链路节点列表,快速构建簇首与Sink节点的通讯通道并更新链路节点列表信息.仿真实验结果表明,所提自组织分簇休眠方法的能量消耗低于传统周期采样的能量消耗,也低于基于LEACH分簇的休眠方案.     

一种新的Ad Hoc网络跨层能量均衡广播协议

文章针对盲目广播带来的广播风暴问题,提出了一种新的Ad Hoc网络跨层能量均衡广播协议CLEABP.CLEABP应用跨层设计的方法,在维持原有协议层间结构分离的基础上,允许路由层共享MAC层的网络状态信息,并根据重播增加通信面积和局部能量状况在路由层调节重播延迟时间,优化节点重播分组的优先权,从而减少了分组在网络中的重复传输,降低了节点间的竞争和碰撞,均衡了网络中节点的能量消耗.仿真结果表明:与在路由层应用BCAST协议、同时在MAC层应用IEEE802.11协议相比,CLEABP延长了网络生命周期、降低了平均端对端延迟和节点平均丢包数量.     

利用粒子群优化的WSN环状簇路由协议

针对无线传感器网络(WSN)中采用多跳分簇算法所带来的能耗不均衡问题,提出了一种利用粒子群优化的环状簇路由协议. 该协议采用粒子群算法将整个网络划分成间隔不等的同心圆,在各环内再分成若干扇区作为簇首选举的基本单位. 在每个扇区内,各节点根据到扇区中心的距离剩余能量来竞选簇首. 同时引入能级的概念,在很大程度上克服了簇首轮换速度过快造成网络开销过大以及轮换速度过慢造成单个节点过早死亡的缺点. 仿真结果表明,该协议有效地均衡了各环间的能耗,延长了网络寿命.     

用于大规模无线传感器网络突发事件监测的路由策略

针对大规模无线传感器网络(Wireless sensor network:WSN)突发事件监测的应用问题,提出了一种基于事件驱动成簇和时延梯度路径树的路由策略。该策略在簇头选举时综合考虑了节点剩余能量、距离Sink节点的跳数、与邻居节点的连通性以及父节点数目等因素以节省和均衡网络能耗,并通过时延梯度路径树和多路径选择实现数据的及时和可靠传输。仿真结果表明:该策略能够提高无线传感器网络的能量效率,使网络生命周期比LEACH(Low-energy adaptive clustering hierarchy)算法和AEEC(Adaptive and energy efficient clus-tering algorithm)算法分别提高2倍和1.4倍,比ARPEES(Adaptive routing protocal withenergy efficiency and event clustering for wireless sensor networks)算法延长了15%。     

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。