无线传感器网络一种不相交路径路由算法

无线传感器网络经常被用来采集物理数据,监测环境变化.由于低功耗无线通信不确定性、链路质量不稳定性以及节点失效等问题,传感器网络很容易导致路由数据包丢失.为了提高网络路由的可靠性,人们提出多路径路由算法.多路径路由中源节点到目的节点的多条路径可能含有公共节点,或者公共边,如果公共节点或者公共链路失效,则这个数据包也丢失,因此又有人提出不相交多路径路由算法.不相交多路径路由算法又分为链路不相交多路径路由算法和节点不相交多路径路由算法.提出了一种不相交路径路由算法,可以将感知节点采集到的数据通过不相交路径传送到汇聚节点,提高路由的可靠性.而且,这个算法还可以很方便地应用到多Sink节点的网络当中.该路由算法用到的路由表大小为|K|,其中|K|表示路径数.算法的运行时间复杂度是O(|L|),其中|L|表示网络中的边数.     

一种适用于无线多媒体传感器网络的节点不相交多路径路由协议

设计了一种适用于无线多媒体传感器网络的高效节点不相交多路径路由协议.以源路由的方式建立多路径,中间节点通过有选择的转发RREQs,降低路由建立开销.将链路质量量化为数据接收率,利用数据接收率、节点能量及路径跳数等,定义了路径效率模型,将路径效率模型引入到路由建立过程中.仿真结果表明,与SMR及TinyONDMR协议相比,新协议建立路由的开销更低,所建路径上节点能量分布更理想,进行数据传输时的能量效率更高,同时不会显著增加路径的传输时延.     

基于梯度化邻居节点信息的传感器网络性能优化*

由于路由控制粒度粗,传统最小跳数路由无线传感器网络模型MHR存在数据汇聚可靠性差和能量有效性低等问题,需进一步完善。为改善传统MHR网络的性能,提出一种高效可靠的最小跳数路由无线传感器网络模型MHR-ER,在MHR网络的基础上,通过提取网络梯度化邻居节点信息作为路由精细化控制的依据,通过限制最小跳数梯度场梯度层次宽度以保证数据汇聚的高可靠性,通过限制数据分组的各跳转发节点数以提高数据汇聚的能量有效性。理论分析和仿真结果表明,与MHR网络相比,MHR-ER网络具有极高的数据汇聚可靠性和较好的能量有效性,有利于推动最小跳数路由无线传感器网络的实际应用。     

一种可调节转发区域的水下传感器路由

水下无线传感器网络路由是水下物联网重要组成部分,可靠高效节能是水下无线传感器网络路由最关心的问题;针对水下无线传感器网络节点路由中能量消耗不均衡和过多冗余转发增加能耗而导致水下无线传感器网络生存周期缩短的问题,提出一种可调节转发区域的水下传感器路由协议(ESAFDBR);ESAFDBR路由协议考虑了当前节点深度和剩余能量,还考虑节点两跳邻域内信息,以这种方式有效减少网络遇到空洞的可能性,平衡网络能量;此外,为抑制冗余节点参与转发,设计划分转发区域,并可根据节点密集程度自适应调整划分区域,有效地提高网络性能.     

基于可信中继量子密钥分发网络的最少公共节点多路径路由方案

随着量子信息技术的发展,量子密钥分发网络逐步应用到现实生活中.为了提高量子密钥分发网络的安全性,文章对比分析了随机路由和多路径路由方案,并提出一种最少公共节点的多路径路由方案.该方案适用于链路分布较密的网络结构,通过找到多条互不相交的多路径,减少冗余路径,提高密钥路由的安全性,减少路由过程中量子密钥的消耗.最后文章通过...     

基于多路径的源节点位置隐私保护路由协议

为了对无线传感器网络中的源节点进行隐私保护,同时实现安全性和网络能耗的均衡,提出了一种基于多路径的源节点位置隐私保护路由协议（RPBMP）,该协议基于多路径的选择和多个中继节点的跳转进行随机路由,大大增多了源节点至基站的路由路径,延长了安全时间。理论分析和仿真实验表明,RPBMP可以在不显著增加能耗的前提下,提高源节点的位置隐私保护性能。     

基于多分支虚拟槽节点的无线传感器网络路由算法研究

基于生成树理论,本文提出一种基于多分支虚拟槽节点的无线传感器网络路由算法.算法将无线传感器网络的原有单一汇聚节点(Sink节点)扩充为一组无环连通点集,称为虚拟槽节点以覆盖全网.并融合表驱动路由和按需驱动路由的优点实现数据的高效汇集.本文通过理论计算确定最优虚拟槽节点选取方式,并提出两跳邻居算法实现路由.经仿真实验,算法可保证网络内任意节点两跳可达虚拟槽节点,并通过分析仿真数据论证算法的有效性.     

基于信任模型使用随机分散路由的安全数据收集协议

在无线传感器网络(WSNs)安全问题中,节点复制、节点损坏和拒绝服务是其存在的三种主要攻击方式.节点复制攻击方式直接危害传感器节点、破坏力强、对网络安全造成严重影响.现有的多路径路由算法产生的路由路径是确定的,攻击者一旦得到路由算法,便可计算出正确的路由路径,危及经此路径传送的所有信息.基于节点行为信任模型和节点复制攻...     

分组无线网缠绕多路径数据路由协议仿真

在分组无线网的路由协议中,传统路由协议在恶意节点数目较多时网络吞吐量较低,因此提出一种分组无线网缠绕多路径数据路由协议,利用获取的源节点数量信息与位置信息进行路由发现;根据路由发现结果建立从汇聚节点至源节点之间的路径,从而建立缠绕多径路由;对缠绕多径路由进行建簇与重构;进行支路径数优化,从而实现分组无线网缠绕多路径数据路由协议的构建。为了验证上述路由协议的网络吞吐量,将路由协议与基于链路状态的主动式多路径路由协议、基于动态源的按需式多路径路由协议、基于距离矢量的混合式多路径路由协议进行对比,上述四种路由协议在恶意节点数目为30时的网络吞吐量分别为69.5%、33.5%、23.6%、4.2%,通过比较可知,新提出的路由协议的网络吞吐量最高,证明了新路由协议的性能。     

无线传感器网络异构驱动路由算法

融合表驱动路由和按需驱动路由的优点提出一种异构驱动的无线传感器网络路由算法,以实现无线传感器网络监测数据的高效汇集。算法将无线传感器网络的原有单一汇聚节点(Sink节点)扩充为一组无环连通点集,称为虚拟槽节点以覆盖全网。感知节点采用按需驱动路由策略将监测数据在短距离内传递给虚拟槽节点,随后数据在虚拟槽节点内部依照表驱动路由实现高速汇集。通过理论计算确定最优虚拟槽节点选取方式,并提出两跳邻居算法实现路由。经仿真实验,算法可保证网络内任意节点两跳可达虚拟槽节点,并通过分析仿真数据论证算法的有效性。     

Energy-aware routing for delay-sensitive underwater wireless sensor networks

The energy reduction is a challenging problem in the applications of underwater wireless sensor networks （UWSNs）. The embedded battery is difficult to be replaced and it has an upper bound on its lifetime. Multihop relay is a popular method to reduce energy consumption in data transmission. The energy minimum path from source to destination in the sensor networks can be obtained through the shortest path algorithm. However, because of the node mobility, the global path planning approach is not suitable for the routing in UWSNs. It calls for an energy-efficient routing protocol for the high dynamic UWSNs. In this paper, we propose the modified energy weight routing （MEWR） protocol to deal with the energy-efficient routing of delay- sensitive UWSNs. MEWR is a low flooding routing protocol. It can tolerate the node mobility in UWSNs and achieve a low end-to-end packet delay. MEWR can provide lower energy consumption than the existing low delay routing protocols through the dynamic sending power adjustment. The simulation results demonstrate the effectiveness of MEWR.     

基于链接预测的水下WSN消息转发算法

随着移动自组织网络的发展以及为了更加便捷地监测和探索水下环境,水下无线传感器网络开始出现并逐渐受到研究人员的重视.水下无线传感器网络可广泛应用于海洋环境监测、资源开采、水下生物研究、海难搜救等诸多水下场景.与传统的无线传感器网络不同,通常,水下无线传感器网络中存在锚定节点和移动节点两种类型的节点,并且由于水声通信的不规...     

UWSNs中基于深度的抑制空洞路由优化算法

针对传统的水下无线传感器网络(UWSNs)的位置路由存在路由空洞问题,提出了基于深度的抑制空洞路由(DSVR)的UWSNs路由协议.DSVR协议通过融合跳数、物理距离和邻居数多个指标决策路由.为了提高通信可靠和缓解路由空洞,DSVR协议选择具有最小跳数路径、最少邻居数的节点作为下一跳转发节点.同时,DSVR协议利用定时器抑制冗余数据包.仿真结果表明:提出的DSVR协议能有效地提高数据包传递率,并降低端到端传输时延以及能耗.     

Ergodic secrecy rate of two-user MISO interference channels with statistical CSI

This paper considers a two-user multiple-input single-output （MISO） interference channel with confidential messages （IFC-CM）, where the beamforming vectors at the two transmitters are jointly optimized using the closed-form Pareto-optimal parameterization. We prove that artificial noise cannot improve the secrecy rate performance, and coordinated beamforming is secrecy-rate optimal which is achieved by agreeing on the parameters between the two transmitters. We analyze the feasible set of the beamforming parameters that guarantees positiveness of the secrecy rates when the transmitters know only statistical CSI, and then analysis in the ergodic secrecy rate region is discussed. More importantly, we derive the closed form of the ergodic secrecy rates and illustrate the Pareto-optimal structure of the beamforming vectors.     

移动传感器网络中一种基于接收者的跨层传输协议

移动传感器网络中节点的移动引起网络拓扑动态变化,数据源节点到Sink节点之间往往不存在稳定的通信路径,从而对数据传输协议提出了更高的要求.基于接收者的路由不需要建立数据源节点到Sink节点的全局路由,而是由发送节点的邻居节点根据自身的位置信息按一定规则参与转发权的竞争,动态地生成下一跳的转发路径,因此能够应用于移动传感器网络.针对移动传感器网络的特性以及现有相关协议存在的缺陷,提出了一种基于接收者的跨层传输协议.该协议优化了转发优先度计算方法,设计了一种自适应的转发申请信息发送机制,采用双信道通信模式解决了转发权竞争过程中的数据碰撞和多播抑制问题,并提出了一种简单高效的路由空洞逾越机制.仿真实验表明,该协议在通信开销、传输时延以及可靠性等方面具有较好的性能.     

基于单向多汇聚节点的WSN分层路由协议

针对分层无线传感器网络的簇首节点容易成为网络瓶颈制约网络性能的不足,提出一种低能耗的路由协议。采用多汇聚（Sink）节点模式来构建网络,利用RSSI（接收信号强度指示）测出各传感器节点与各Sink节点之间的距离,并依据距离的远近为Sink节点划分作用域。通过传感器节点单向与所属Sink节点通信来降低簇首节点的负担。仿真实验结果表明提出的路由协议能有效克服簇首节点网络瓶颈问题,从而降低网络能耗,提高网络生存时间,对于无线传感器网络应用于大范围数据收集的网络具有重要的价值。     

A survey on routing techniques in underwater wireless sensor networks

Underwater Wireless Sensor Networks (UWSNs) are finding different applications for offshore exploration and ocean monitoring. In most of these applications, the network consists of significant number of sensor nodes deployed at different depths throughout the area of interest. The sensor nodes located at the sea bed cannot communicate directly with the nodes near the surface level; they require multi-hop communication assisted by appropriate routing scheme. However, this appropriateness depends not only on network resources and application requirements but also on environmental constraints. All these factors provide a platform where a resource-aware routing strategy plays a vital role to fulfill the different application requirements with dynamic environmental conditions. Realizing the fact, significant attention has been given to construct a reliable scheme, and many routing protocols have been proposed in order to provide an efficient route discovery between the sources and the sink. In this paper, we present a review and comparison of different algorithms, proposed recently in order to fulfill this requirement. The main purpose of this study is to address the issues like data forwarding, deployment and localization in UWSNs under different conditions. Later on, all of these are classified into different groups according to their characteristics and functionalities.     

基于隔离问题节点的可信传感器网络体系结构

从分析问题节点引起的路由感染问题出发,探讨了使用基站来鉴别、搜索和隔离问题节点的新思路,介绍了一种隔离问题节点的传感器网络可信体系结构,提出了服务于该体系结构的可信路由协议,该协议通过规避问题节点来选择不包括问题节点的安全路径。仿真实验显示,该方案能有效地提高传感器网络有效发包率并延长网络生命期,减少路由感染影响。该方案适用于以数据为中心的资源受限的传感器网络。