无线传感器网络CDPMR路由算法研究

在无线传感器网络路由协议中,分簇路由具有扩展性强、数据融合简单、能量利用高效等特点。基于一些分簇算法和多路径路由算法,提出基于簇指挥路径的多路径路由算法（CDPMR）。仿真结果表明,与其他路由算法相比,CDPMR扩展性好,控制负载低,网络拓扑稳定,能减少网络重构开销带来的通信代价,有利于均衡网络能量消耗,延长网络生命周期。     

基于嵌入式技术的传感器网络无尺度路由算法

提出了一种基于无尺度特征的传感器网络路由算法，该算法可以实现自组创建并动态调整网络的无尺度网络拓扑结构，并在该拓扑结构的上层构成虚拟骨干网，支撑整个网络的数据传输。为提高数据的冗余可靠性，采用了多路径路由的设计原则。同时结合了信息融合的概念，各骨干节点把收到的冗余互补数据遵循“先融合后转发”的原则，可有效地获得被感知对象的确知信息，大大降低了网络的传播代价，提高了网络的生命周期。     

无线传感器网络相关感知路由算法

本文通过建立能量有效的数据融合树,对无线传感器网络中多跳传输的数据进行动态融合,以减少整个网络的能量消耗。利用竞争游戏算法理论框架阐述数据之间的相关性;综合考虑传感器节点的剩余能量、干扰以及网络间的数据融合,构造算法的成本函数;借助相关感知路由算法求解竞争游戏的可能最优解。仿真结果表明相关感知路由算法能够有效地延长整个网络的生命周期。     

Ad hoc中基于分簇的多路径路由协议

在Ad hoc网络路由协议中,分簇路由具有扩展性强、数据融合简单、能量利用高效等特点,成为当前路由研究的重点。在研究了一些分簇算法和多路径路由算法基础上,提出基于簇指挥路径的多路径路由算法（CDPMR）。仿真表明基于簇指挥路径的多路径路由算法,与平面的多路径路由算法相比,扩展性好,控制负载低,与其它的基于分簇路由算法相比,网络拓扑稳定,减少网络重构开销带来的通信代价,有利于均衡网络能量消耗,延长网络生命周期。     

无线传感器网络中基于数据融合的移动代理曲线动态路由算法研究

和传统的C/S模型相比,移动代理模型在数据融合方面更适合无线传感器网络.在基于移动代理的数据融合算法中,移动代理访问传感节点的顺序以及总数对算法的效率、网络寿命等有着重大影响.为此提出了一种基于数据融合的移动代理曲线动态路由算法设计方案.通过构造特定数据结构的数据报文和数据表,给出了目标节点基本信息收集算法获取目标节点到处理节点的最优路径;将移动代理路由归结为一个优化问题,由静态路由算法求出移动代理迁移的静态最优路由节点序列,进而获得了移动代理基于曲线的动态路由算法.理论分析和模拟实验表明,随着传感器网络规模的增大和传感数据量的增加,和其它算法相比,该算法有更小的网络耗能和延时.     

传感器网络中一种实时的自适应时隙调度算法

无线传感器网络节点数目众多,MAC协议为节点分配工作时隙面临能量利用不高、节点延时较长等方面的难题。目前基于时隙调度的MAC协议一般采用等长的时隙大小,不能适应数据流量变化大的网络且忽略与网络层的融合,没有利用路由层信息来减低时隙分配算法性能代价。提出一种基于路由转发树的时隙调度算法（ATSA）,网络采用簇结构,在簇内构造一棵路由转发树,根据路由转发树形成的路径信息对节点实时获取节点每轮需要发送的数据量大小,根据节点的数据量大小来分配节点每轮需要的时隙,然后由簇头据此动态地为成员节点分配时隙,降低时隙划分的能量和时间代价,减少空闲侦听时间,避免串音。仿真表明,该算法有效地提高了网络能量利用效率,延长了网络生存周期,降低数据包的延时。     

一种无线传感器网络蚁群优化路由算法

如何在资源受限的无线传感器网络中进行高效的数据路由是无线传感器网络研究的热点之一.将蚁群优化算法(ACO)应用于无线传感器网络的路由,提出一种无线传感器网络蚁群优化路由算法.该算法利用蚁群的自组织、自适应和动态寻优能力进行网络优化路径的建立与维护,采用Stigmergy的概念来减少控制信息的流量,以实现网络数据的高效传输.仿真分析表明,该算法和DD算法相比在传输延时方面性能相当,在路由代价方面效果显著.另外,该算法还具有可靠性高、适应性强等优点,并能够根据需要实现网络的拥堵控制和能量均衡等综合优化.     

基于通信代价的Zigbee网状网络路由选择算法

针对Zigbee网状网络AODVjr路由算法在路由发现过程中引起的节点能耗不均衡问题,提出了一种通过有效选择转发节点,动态建立通信路径的路由选择算法.该算法在定义通信代价函数的基础上,通过限定邻居前区集合来确定待选节点集,并综合考虑待选节点的剩余能量以及待选节点转发数据至下一跳的能量损耗,选择具有最小通信代价的节点转发数据,尽可能的减小节点在路由发现过程中所引起的不必要的能量损耗.仿真结果表明,该算法能够有效地均衡节点能量、降低网络能耗、延长网络生命周期.     

传感器网络中基于簇的融合树构建算法

针对无线传感器网络中节点能量有限的特点,提出一种基于簇的数据融合树构建算法。该算法利用基于簇的层次结构减少路由维护代价并提高系统可扩展性;利用数据融合树处理网中冗余信息,降低数据传输量,实现了节点能量高效地使用。仿真结果表明,该算法能有效降低节点能量消耗,并延长网络生存期,性能优于典型算法。     

无线传感器网络中改进的HeeD路由协议

在无线传感器网络的路由技术中,基于簇的路由算法在拓扑管理、能耗利用、数据融合等方面都有较强的优势。在分析HeeD协议的基础上,提出了HeeD算法存在的问题,并相应地修改了成簇算法,增强了算法的健壮性。同时通过反应式的广播各节点的通信代价,而不是周期性的在每轮初始化阶段广播,大大降低了节点间广播通信代价的次数,节省了网络的整体能耗。仿真结果也证明了改进后的A-HeeD协议相对于HeeD提高了网络的生命周期。     

Lifetime maximizing dynamic energy efficient routing protocol for multi hop wireless networks

Energy efficiency is recognized as a critical problem in wireless networks. Many routing schemes have been proposed for finding energy efficient routing paths with a view to extend lifetime of the networks – however it has been observed that the energy efficient path depletes quickly. Further, an unbalanced distribution of energy among the nodes may cause early death of nodes as well as network. Hence, balancing the energy distribution is a challenging area of research in wireless networks. In this paper we propose an energy efficient scheme that considers the node cost of nodes for relaying the data packets to the sink. The node cost considers both the remaining energy of the node as well as energy efficiency. Using this parameter, an energy efficient routing algorithm is proposed which balances the data traffic among the nodes and also prolongs the network lifetime. Simulation shows that proposed routing scheme improves energy efficiency and network lifetime than widely used methods viz., Shortest Path Tree (SPT) and Minimum Spanning Tree (MST) based PEDAP, Distributed Energy Balanced Routing (DEBR) and Shortest Path Aggregation Tree Based Routing Protocol.     

一种满足时延和时延差约束的组播路由算法

针对时延和时延差约束的组播路由优化问题,提出一种最优代价组播路由算法。基于Dijkstra最短路径树算法,通过指示函数调整新加入节点的优先级,利用局部信息构建低代价组播树,使其能较好地平衡组播树代价、时延和时延差之间的关系。仿真实验结果表明,该算法能正确构造出满足时延和时延差约束的组播树,同时具有时间复杂度低、求解成功率高等综合性能。     

基于路由最短路径树的动态多节点删除算法

提出一种基于路由最短路径树的多节点删除动态算法。算法建立一个最短路径树更新队列,将所有将被删除节点的子孙节点保存到该队列;从原最短路径树中删除需要被删除的节点和其所有子孙节点;从队列中选取与根节点距离最短的节点进行更新,已更新节点不再被插入队列,从而减少节点更新次数。实验结果表明,该算法能有效减少节点的更新冗余。     

一种高效的最短路径完全动态更新算法

在通信网络中,节点间最短路径的计算是链路状态路由协议计算路由的基础。通过对现有动态最短路径算法的深入研究,提出了一种处理网络拓扑变化的完全动态最短路径算法DSPT-ID。该算法利用已有SPT的信息,建立一个最短路径树的更新队列,当网络拓扑发生变化时,算法针对边的权值增大和减小,分别进行更新,并将更新节点局限在受拓扑变化影响的节点中,从而达到SPT的增量更新。算法复杂度分析和仿真结果显示,DSPT-ID算法具有更少的节点更新次数和更高的时间效率。     

可充电无线传感网络能量均衡路由算法

针对可充电无线传感网络中的能量均衡路由问题,提出在稳定功率无线充电和监测数据收集网络场景下的多路径路由算法和机会路由算法,以实现网络的能量均衡。首先,通过电磁传播理论构建了无线传感节点的充电和接收功率关系模型;然后,考虑网络中无线传感节点的发送能耗和接收能耗,基于上述充电模型将网络能量均衡的路由问题转化为网络节点运行时间的最大最小化问题,通过线性规划得到的各链路流量用以指导路由中数据流量分配;最后,考虑一种更加现实的低功耗的场景,并提出了一种基于机会路由的能量均衡路由算法。实验结果表明,与最短路径路由（SPR）和期望周期最短路由（EDC）算法相比较,所提出的两种路由算法均能有效提高采集能量的利用率和工作周期内的网络生命周期。     

WSN中基于能耗模型的簇树路由构建方法

目前针对数据融合的分簇路由缺少合理的分簇依据,可能会造成多余能量的消耗。为此,提出一种基于能耗模型的优选分簇树型路由构建方法。由经典树型能耗模型证明网络优选分簇理论的存在性,基于该理论给出优选分簇数据融合树算法,从而实现簇树路由的构建。仿真结果表明,该方法能提高网络整体能耗,延长网络生存周期。     

低代价最短路径树的快速算法

低代价最短路径树是一种广泛使用的多播树.它能够在保证传送时延最小的同时尽量降低带宽消耗.在DDSP(destination-driven shortest path)算法的基础上,通过改进节点的搜索过程,提出了快速低代价最短路径树算法FLSPT(fast loW-coSt shortest path tree).该算法构造的最短路径树与DDSP算法构造的树具有相同的性能,但其时间复杂度低于DDSP算法.随机网络模型的仿真结果表明,FLSPT算法效率更高.     

基于链路共享的多源选播路由算法

选播（manycast）作为一种新型的通信模式,吸引了研究人员越来越大的兴趣。MSPT（Manycast Shortest Path Tree）算法是一种应用广泛的选播路由算法。但是,它没有考虑整体网络资源的利用;DDMC（Destination-Driven for Manycast）算法较好地解决了单源点选播最小生成树问题,但应用场景只是针对“一个对多个中的任意个”。针对“多个对多个中的任意个”的多源选播路由问题,在DDMC算法的基础上作了一些改进。仿真实验结果表明,改进的选播路由算法MBLS（Manycast Based-Link-Share）基于链路共享机制,在空间复杂度和时间复杂度相同的情况下,在选播森林每源点成本上优于MSPT算法。     

负载均衡集中式能耗树算法的无线传感网路由协议

由于无线传感器网络中每个节点的能量都非常有限,在选择路由协议时需尽可能地延长网络生存时间.从限制能耗最大节点的功耗出发,提出一种新的负载均衡的集中式能耗树(CCT-LB)算法.仿真结果表明,相比分布式的WRT算法,该算法能使网络不同比例节点的存活时间提高10%～500%,同时提高网络节点的负载均衡性,从而有效地延长网络寿命.     

基于有序双循环链表的低代价最短路径树快速算法

低代价最短路径树是一种广泛使用的多播树。在FLSPT算法的基础上,通过选择有序双循环链表作为待发展节点序列Q的运算与存储中心,提出了基于有序双循环链表的低代价最短路径树快速算法DKFLSPT。该算法构造的最短路径树与FLSPT算法构造的最短路径树具有相同的性能,利用有序双循环链表的局部性原理来达到改进节点路径最小值的搜索过程。随机网络模型的仿真结果表明,DKFLSPT 算法效率平均可以提高19%。