基于外层空间的无线传感器网络组播路由协议研究*

研究航天器部署在火星表面的无线传感器节点,首次提出了外层空间无线传感器网络(outer space wireless sensor network,OSWSN)的概念,指出该网络的节点以自组织方式组网。基于已有的地面无线传感器网络经典组播路由协议,结合无线自组织网络组播协议建树思想,设计应用于外层空间无线传感器网络的OSWSNMP（OSWSN multicast protocol）。与已有的MAODV组播路由协议以及应用于地面无线传感器网络的EMRS组播路由协议进行比较,在NS2上搭建OSWSNMP仿真环     

低能耗最小阻力组播路由算法研究

阐述了跳频无线传感器网络的概念;综合考虑无线链路阻力和数据转发跳数因素,设计了一种适用于跳频无线传感器网络的组播路由算法,即低能耗最小阻力组播路由算法;最后对该组播路由算法的性能进行了分析。     

基于能量均衡的无线传感器网络组播路由协议

在无线传感器网络实际应用中,组播技术能够较好地满足网络对资源的要求,但由于能量等多方面的因素限制,使得为无线传感器网络设计一个有效的组播路由变得非常困难.针对无线传感器网络中节点的能量限制,提出一种基于能量均衡树的无线传感器网络组播路由(EBTMR)协议,该协议充分考虑到网络中节点的能耗因素和节点的剩余能量,通过对这2个因素的综合考虑,使得具有较多能量的节点担任组播节点来承担更多的传输任务,为数据流优化路由选择,平衡无线传感器网络中节点的能量消耗,以延长网络的生存时间,仿真结果证明了EBTMR是有效的.     

无线传感器网络中组播路由协议分析

无线传感器网络由小型无线通信传感设备密集部署形成。组播是一种将数据包从源节点有效传递到一组目的节点的基本路由服务技术。组播协议中,源节点到目的节点的一些路径可由多个目的节点共享,所共享的路径越大,总带宽消耗越低。在分析无线传感器网络基本特征的基础上,对无线传感器网络中现有的组播路由协议进行了分类分析和比较,最后对无线传感器网络组播路由协议的未来发展趋势提出展望。     

无线Mesh 网络低干扰组播

不同于无线传感器网络和移动Ad Hoc网络,无线Mesh网络中的组播主要侧重于提高吞吐量,而干扰是影响吞吐量的重要因素。在构建组播拓扑时,传统的方法主要考虑最小价值或最短路径,而通过减少干扰来提高组播性能的研究较少,且它们的干扰计算方法都采用单播的思想,并不适合于组播。例如,当n个接收节点同时从一个节点接收数据时,在组播中这n个接收节点之间不存在干扰,而在单播中认为存在干扰。因此,提出了组播冲突图来计算组播干扰,给出组播树干扰的定义。可以发现,求最小干扰组播扰树是NP完全问题,然后提出基于万有引力的启发式算法构建具有较小干扰的组播树。为了适用于多信道的情况,提出了满足不同干扰范围的多跳信道分配算法。最后,仿真结果显示,与MCM相比,所提出的算法无论是在单天线单信道还是多天线多信道下,都能取得较高的吞吐量和较低的延迟。     

基于分簇的无线传感器网络安全组播路由协议

针对无线传感器网络节点能量、计算和带宽有限的特点．提出一种适用于无线传感器网络的基于分簇的安全组播路由协议（CSMR）。该协议采用了HiM-TORA的树形组播寻路机制，并引入了TESLA密钥链与时间同步等安全机制，能够自动且安全地构建覆盖所有组播组成员的组播树，且在路由建立的阶段就能对成员的身份和相关的信息进行认证，有效的防止了对组播路由的各种攻击。同时分析了该协议的安全性与有效性。     

应用层组播动态调整问题的研究

通过分析影响应用层组播性能的因素及这些因素的变化对组播性能的影响,指出了在组播过程中随着成员的加入退出、网络波动和结点处理能力的变化,组播的结构和性能都会发生变化。在组播开始时构建的组播树无法适应这些变化,导致了组播性能的下降。针对该问题提出了在组播过程中根据变化调整组播树的结构,并给出了一种改善组播性能的动态调整算法。实验结果表明,动态调整算法能够有效的反映组播的结构、网络状况和结点情况,改善组播的性能。     

基于最小生成树的传感器网络能量均衡组播协议

为了均衡无线传感器网络中节点的能量消耗,进而达到延长网络生命周期的目的,提出一种基于最小生成树形成虚拟主干树的能量均衡的组播路由算法.该算法在选择转发节点的过程中,综合考虑前向转发区域内的节点的位置及能量信息,并引入修正因子及路径封锁技术.仿真实验表明,该算法能够有效的均衡传感器节点的能量消耗,延长网络的生命周期.     

AntNet算法在Ad Hoc网络QoS组播路由中的研究

由于网络拓扑结构变化频繁和节点能量有限的原因, Ad Hoc网络中的QoS组播路由算法必须能够尽快地感知网络中路径的能量状态并且自适应地改变组播路由。 AntNet 算法中的蚂蚁代理能够感知网络中各个子路径的能量状态和更新信息素,从而使组播路由能够衡量整个网络的能量变化情况,最后就找到了考虑到路径能量状态的QoS组播路由。仿真实验表明,该算法能够均衡节点能量从而提高网络性能。     

一种基于能效的多摆渡组播路由算法

在无线传感器网络环境中,针对节点能量受限且通信间断等问题,提出一种基于能量的多摆渡组播路由算法(MFMA).算法在区域划分的基础上利用区域摆渡节点和区域间共享节点的通信实现网络连通,并在此基础上提出区域能量优先级和基于优先级的区域能效组播树构造方法.仿真结果表明:MFMA能提高网络的数据交付率并降低网络通信能耗.     

Fuzzy Logic-Based Multicast Routing in Multiradio Multichannel Wireless Mesh Networks

The availability of bandwidth in wireless mesh networks (WMNs) introduces it as a prominent choice for implementing bandwidth sensitive services. Multicast services such as teleconferencing, push-based systems, multiplayer games, etc., can be implemented in an efficient way in such networks. Moreover, the severe performance degradations that can result from the interference generated by concurrent data transmissions and environmental noises call for the development of interference-aware routing mechanisms. This paper investigates the impact of wireless interference on network performance for multicast transmission in WMNs. We show that by taking wireless interference into consideration in the design of routing mechanisms, better resource usage can be achieved. Hence, a fuzzy logic–based approach is proposed to choose optimal routes from source to the multicast group in multichannel case. Three fuzzy variables are considered in route selection phase, which are interference, available bandwidth, and hop count. Extensive simulations are conducted aiming at verifying the high performance of the proposed algorithm. Simulation results demonstrated that our proposed algorithm outperforms Link-Controlled Multi-Rate Multi-Channel (LC-MRMC) and Channel Assignment with Multiple Factor (CAMF) algorithms in terms of throughput, packet delivery ratio, and end-to-end delay.     

基于Steiner树的层次型无线传感器网络安全组播协议

在基于查询的无线传感器网络中,组播技术的应用可大幅减少传感器节点的能量消耗,延长节点寿命.针对大型无线传感器网络组播协议性能不高,且易遭受攻击等问题,提出了基于Steiner树的层次型无线传感器网络安全组播协议.该协议主要运用Steiner树与分簇网络的思想,将Steiner树的高效性与簇的高扩展性相结合,提高了无线传...     

无线多跳网络中吞吐量优化的多播路由算法研究*

现有网络中提高多播吞吐量的算法通常是以提高链路速率为目的,但单纯地提高链路速率而忽略多播树的度也限制了多播吞吐量的提高。主要研究了多跳无线网络中多播吞吐量最优化问题,深入分析了无线多跳网络特点,并在综合考虑链路速率和多播树度对多播吞吐量影响的基础上,提出了应用于节点发射功率相同环境下的UUP_MTOA算法和应用于节点发射功率不同环境下的UNP_MTOA算法。通过仿真实验与同类近似最优化算法相比,UUP_MTOA算法和UNP_MTOA算法能够获得更高的吞吐量,更适应于多跳无线网络环境。     

认知无线电网络中QoS组播路由调度

在多跳认知无线电网络中,组播的信息通常要经由多个中间节点的转发才能到达最终的目的节点。现有的研究中已经有很多的组播路由协议,然而这些协议都是基于传统无线网络的,并不适合新型的认知无线电网络。本文解决的的问题是:在多跳无线网络中,给定一个具有QoS要求的组播请求,如何建立组播路由以及对路径节点进行传输调度,使得在满足QoS要求下整个传输过程的带宽消耗最小。本文提出了一个分布式的组播路由协议来解决该问题,该协议不仅实现了路由过程的建立,同时还完成了对节点传输过程的合理调度。实验结果证明本文的传输调度策略能有效地减少网络的带宽消耗,同时增加组播请求响应的成功率。     

Efficient Multicast Algorithms for Multichannel Wireless Mesh Networks

The wireless mesh network is an emerging technology that provides high quality service to end users as the "last mile” of the Internet. Furthermore, multicast communication is a key technology for wireless mesh networks. Multicast provides efficient data distribution among a group of nodes. However, unlike other wireless networks, such as sensor networks and MANETs, where multicast algorithms are designed to be energy efficient and to achieve optimal route discovery among mobile nodes, wireless mesh networks need to maximize throughput. This paper proposes two multicast algorithms: the Level Channel Assignment (LCA) algorithm and the Multichannel Multicast (MCM) to improve the throughput for multichannel and multi-interface mesh networks. The algorithms build efficient multicast trees by minimizing the number of relay nodes and total hop count distances of the trees. The algorithms use dedicated channel assignment strategies to reduce the interference to improve the network capacity. We also demonstrate that using partially overlapping channels can further diminish the interference. Furthermore, additional interfaces help to increase the bandwidth, and multiple gateways can further shorten the total hop count distance. Simulations show that those algorithms greatly outperform the single-channel multicast algorithm. We also observe that MCM achieves better throughput and shorter delay while LCA can be realized in distributed manner.     

基于投影矢量的双组播树高效路由数据收集

现有的节点数据收集算法复杂度高,与路由结合效果不理想,且不能满足无线传感器网络高效能量的节点数据收集,而压缩感知理论具有容错性好、编码简单的优点。基于压缩感知的特性,提出了一种传感器网络中基于投影矢量的双组播树高效路由数据收集,该算法将贝叶斯压缩感知理论与传感器路由相结合,解决现有算法不能满足传感器对能耗敏感的问题。算法的基本思想首先根据初始观测矢量来寻求能量高效并得到合适路由的最优投影。然后利用节点系数能耗最小与广义矢量的主分量作为目标节点,采用微分嫡改变量最大的原则进行求解节点最佳投影系数,最后在sink与目标节点路由问题上采用正逆向组播树进行路由构造。理论和仿真结果表明在保证能耗的条件下取得了较好的重建仿真效果,对无线传感器通信具有一定的实用价值。