水声传感器网络MAC协议UW-CSMA/CA的NAV优化

水声传感器网络UW-CSMA/CA协议依据源节点与目的节点间最大传播延时确定NAV,这将导致发生网络延时冗余问题,从而降低网络吞吐量。基于此协议,提出了一种根据节点实际距离计算NAV的AN-MAC协议。该协议根据节点间的实际传输距离计算出传播延时并存储在控制帧中,将节点间实际传播延时替换最大延时来计算NAV,可以有效减少网络冗余延时。为了提高仿真结果的有效性,在NS-Miracle仿真器中将Bellhop和世界海洋仿真系统WOSS相结合,对2种协议进行仿真和比较。结果表明,AN-MAC协议较UW-CSMA/CA协议在吞吐量和传输延时方面均有改善。     

城市车载网络中的消息安全传输机制

针对城市车载网络中因自私节点及恶意节点存在造成的消息成功传输率低下的问题,提出一种消息安全传输机制。在城市环境下,用TPM芯片标识车辆。综合节点间成功转发消息及接触次数,得出好感值,并融入对车辆节点的移动方向及速度的考虑,得出节点的效用值,以此衡量节点间的信任程度,找出适当的下一跳车辆节点,保证消息的安全传输。同时,利用两次握手协议来确保节点间的连通性,减少网络中断问题,增加消息的成功传输率。此外,引入图论的概念,构造城市车载网络中的无向加权图,利用Floyd算法求出消息的最短传输路径,减少网络开销。仿真结果表明,该种机制下的消息成功传输率达到90%以上,且网络开销性能值低于200。     

一种改进的分布式多维定标算法的研究

无线传感器网络中节点间通信容易受到环境因素和传输衰减因素等的影响,从而造成节点的定位不准确.为减小节点定位误差,在分布式多维定标算法基础上提出了改进的WMDS-MAP(P)算法.采用加权算法求出每个锚节点的环境影响参数和传输衰减参数对,并在构建局部空间的节点矩阵时考虑这两个因素;采用最小二乘算法选出锚节点中最优的环境影响参数和传输衰减参数对,从而使节点间的一跳距离估计值更逼近真实值.仿真结果显示改进的算法相对于经典的MDS-MAP(P)算法节点平均定位误差减少了17％左右,可以有效提高节点的定位精度.     

紫外光空分复用自组织网络路由协议

为了改善紫外光(UV)点对点通信中传输距离有限、覆盖范围小的问题,组建了UV自组织(Ad Hoc)网络。结合UV通信的信道特性,提出了一种UV组网通信收发装置设计方案。基于该方案,给出了UV Ad Hoc网络节点定位算法,该算法利用节点间的通信距离和扇区信息求得节点间的相对位置。以无线Ad Hoc网络多播按需距离矢量路由协议为基础,提出了一种UV空分复用Ad Hoc网络路由协议,并对该路由协议进行了仿真,给出了不同节点数和运动区域下的仿真结果。结果表明:在满足发包数、时延和丢包率等通信要求的前提下,在一定运动区域内,应选择较少的节点;当节点数一定时,应选择较小的运动区域。     

二进制传感器网络加权目标跟踪算法研究

该文主要研究二进制传感器网络中加权目标跟踪算法的设计。针对已有算法中权值不能实时反映目标与感测节点之间距离关系的缺点,提出了距离加权和基于预测的距离加权目标跟踪算法。距离权值能够实时反映目标与各个感测节点间的距离关系,因此具有更高的跟踪精度。在距离加权算法中感测节点需要将感测信息和距离信息都传输到融合中心,这会增大感测节点的能量消耗。为了解决这个问题,文中提出一种基于预测的距离加权目标跟踪算法。该算法中感测节点不需要传输距离信息而只传输感测信息到融合中心从而减少了能耗。仿真结果表明,基于预测的距离加权算法比已有算法能够够精确地跟踪目标,在保证跟踪精度的同时减少了通信能耗。     

一种能耗均衡的无线传感器网络路由算法

为了延长采用电池供电的无线传感器网络的生命周期,提出了一种综合考虑单个节点能耗和节点传输信息至汇集节点所需总能耗的路由算法.该算法首先根据网络中节点到汇集节点从小到大的距离顺序选择待规划节点,然后计算各对应候选节点的评价参数,该参数由单节点能耗和节点传输信息至汇集节点所需总能耗加权得到,最后选择评价参数最小的候选节点作为待规划节点的中继节点.仿真结果表明,该算法的生命周期明显长于LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hier-archy)算法.     

WSN节点定位算法改进研究

在无线传感网络(WSN)中,节点的定位是一个非常之关键的问题,而DV-Hop算法是节点定位诸多算法中最主要的一个算法,但它计算未知节点到锚节点的距离时存在些许问题,所以提出了一个新的计算节点间距离的方法,考虑到在未知节点到锚节点路径上三个连续的节点所形成的角度的影响,使得距离的计算更精确.通过仿真可以得知这个改进算法能有效地提高未知节点定位的覆盖率和精度.     

基于跳数修正的DV-Hop改进算法

针对传统DV-Hop算法中,跳数信息无法如实反应节点实际距离关系,而导致节点在无线传感网络定位过程中存在较大误差的问题,提出一种对跳数进行水平及垂直修正的改进算法。在相邻节点间,跳数进行水平修正,修正过程引入RSSI技术,对1跳按节点间距离与节点通信半径比值分段,细化跳数。同时在水平修正的基础上,分析节点间可能性分布,对不相邻节点引入修正角度进行垂直修正。仿真结果证明,在相同网络情况下,与传统DV-HOP算法相比,改进算法在增加少量计算量的前提下有效提高了定位精度。     

能耗与时延权衡的分布式信息扩散方法

能量消耗与传输时延是无线传感器网络协议设计的两个重要指标。针对一维线型传感器网络，探究能耗与时延权衡的信息扩散问题。通过理论推导与分析，计算得出给定时延约束下高能效信息扩散的最优传输次数与单跳传输距离。基于理论分析结果，提出能耗与时延权衡的分布式信息扩散算法。该算法包含确定候选转发节点集合以及最优中继节点选择两部分。仿真表明所提算法能够实现信息扩散的能耗与时延权衡。     

水下光无线传感器网络的连接性分析与定位技术

针对水下光无线传感器网络(UOWSN)节点的传输范围受限和间歇性连接的问题,利用多跳通信扩大传输范围来增强网络连接性,提出一种网络节点定位算法。首先,将UOWSN建模为三维(3D)随机缩放模型图,并根据网络节点数、通信范围以及光发散角推导了该模型下网络节点的连接性概率表达式;然后,利用接收信号强度(RSS)定位算法修正距离矢量跳数(DV-Hop)定位算法来解决网络节点的定位问题,并与现有方案进行分析对比。仿真结果表明提出的定位算法的性能明显优于标准的DV-Hop算法和Hybrid DV-Hop算法。     

一种基于Euclidean的无线传感器网络三维定位算法

 针对传感器网络在三维空间的应用,基于Euclidean定位算法,提出了对无线传感器节点进行三维定位的算法.将计算未知节点与锚节点间距离问题抽象为求解六面体顶点间的距离.根据问题的抽象,本文使用所提出的坐标法进行求解,并采用循环迭代的方式来提高节点的定位比例.仿真结果表明,三维空间的Euclidean定位算法各项指标均为良好,能有效地实现三维环境中的传感器节点定位.     

Packet Error Statistics of LOS Broadband Fixed Wireless Access Channels

In broadband fixed wireless access (BFWA) networks mainly operating above 20 GHz, a clear line-of-sight (LOS) path is necessary between the base stations (BS) and the subscribers (S). In this letter, a Markov-based method to estimate the packet loss rate (PLR) statistical characteristics over a dynamically, due to propagation, varying LOS BFWA channel is presented. The method is verified by means of information theoretic metrics and tested against simulation results.     

基于RSSI的无线传感器网络环境参数分析与修正方案

定位技术是无线传感器网络数据采集的基础服务,而定位精度的高低在很大程度上取决于距离测量的精度。基于RSSI（接收信号强度）测距技术无须添加任何硬件设施、用较少的通信开销和较低的实现复杂度,十分适应于能量受限的无线传感器网络。通过对RSSI测距模型进行分析,并提出一种针对室内环境的参数修正方案。通过自行研发的传感器节点Ubicell上进行验证分析,实验表明,采用环境参数修正方案后,明显提高了测距的精度。     

一种用于无线传感器网的协作接收方案

无线传感器网中,能量效率是系统设计首要考虑的因素.基于提高无线传感器网能量效率的目的,本文提出了一种简单的协作接收方案并分析了其能量效率,理论分析及仿真结果表明,当通信距离大于某一门限值时采用该接收方案可以有效提高无线传感器网的能量效率.     

IEEE802.15.4标准的无线传感器网络自组网方案

无线传感器网络需要低功耗短距离的无线通信技术,IEEE 802.15.4标准就是针对低速无线个人区域网络的无线通信标准,把低功耗、低成本作为设计的主要目标,由于IEEE 802.15.4标准定义的LR-WPAN网和无线传感器网络存在很多相似之处.所以把它作为无线传感器的无线通信平台.在分析LR-WPAN网的网络拓扑及形成过程的基础上,实现无线传感器网络的自组网方案.     

虚拟多天线无线传感器网络

提出一种基于虚拟多天线技术的分布式和协作的无线传感器网络,分析了该虚拟多天线无线传感器网络的性能。同点到点的无线传感器网络相比较,在天线传输信号能量相同的情况下,虚拟多天线无线传感器网络的误比特概率(BER)更小;或者在同样误比特概率情况下,虚拟多天线无线传感器网络的天线传输信号能量更低。这些特性能够提高无线传感器网络的性能或延长无线传感器网络的使用寿命。     

无线传感网络移动分簇路由策略

无线传感网络(WSN)路由协议中,分簇路由具有拓扑管理方便、能量高效和数据融合简单等优点,成为当前重点研究的路由技术。通过研究各种环境下的移动传感器网络,有效地降低能耗则是研究移动无线传感器网络的重要目的之一。针对无线传感网络中移动性问题,基于LEACH协议,利用移动传感器网络中节点距离、速度和剩余能量等因素提出了能量高效的移动分簇路由算法。实验结果表明此算法能够较好地支持节点移动,从而降低网络能耗,延长网络生存时间。     

无线传感器网络节点应用的硬件设计

针对无线传感器网络技术引入到矿下安全监测中,首先分析了无线传感器网络的结构、特点及研究重点,提出了无线传感器网络节点的整体设计方案.介绍了传感器的选择和处理器、通信器件的选择,并将硬件分为数据采集单元、数据处理单元和数据传输单元进行详细的说明.     

一种无线传感器网络全连通群的休眠调度算法

该文针对无线传感器网络的覆盖性和连通性问题,在假设传感器节点地理位置信息已知的条件下,设计了一种包含全连通群的建立和维护以及群内节点休眠调度的全新算法。该算法采用保证群内节点彼此一跳可达的全连通群分群方法,以及分布式节能的休眠调度策略,最大程度上减少传感器网络的能量消耗,延长了网络寿命。仿真结果表明:该算法能较好地保证无线传感器网络的覆盖性和连通性,且能耗较低。     

基于 RSSI 的无线传感器网络节点定位算法研究

节点位置信息是无线传感器网络应用的基础。基于RSSI（Receive Signal Strength Indicator）的测距技术因其低成本和低复杂度的优点而被广泛用于无线传感器网络的定位技术中。介绍了RSSI信号传输模型,在介绍无线传感器网络定位基本原理的基础上,分析了影响定位精度的因素。综述了近几年提出的无线传感器网络中基于RSSI的节点定位算法及其改进算法,现有基于RSSI定位算法的改进算法主要从测距精度改进、定位精度改进或误差修正改进等方面进行。最后,指出了基于RSSI的无线传感器网络节点定位算法的不足,并进行展望。