一种新型的基于地理位置信息的Ad Hoc路由算法

提出了一种适用于无线Ad Hoc网络的路由算法GLFCFR(Greedy and Local FiniteClose Face Routing),该算法以RNG(Relative Neighborhood Graph)图作为无线网络的拓扑结构,利用节点中存储的邻节点位置信息和网络局部有限闭平面上的节点位置信息实现了数据分组的转发．随着网络中节点数的增加以及节点移动性的增强,该路由算法具有良好的可扩展性和适应性,通过仿真可看出GLFCFR算法在路由分组开销和数据分组的成功传输率方面具有良好的性能．     

自组网负载平衡路由协议

负载分配问题影响网络路由性能.为了解决网络负载平衡,文章提出一个负载平衡路由协议(RABLB).该文分析了路由耦合度、节点移动速度和分组队列长度等3种因素对多径路由性能的影响,根据分布式理论和信息熵概念,提出了基于负载平衡路由选择模型及负载加权分配模型,并调节路由结构,使之既提高路由的恢复能力又保持负载平衡.因此,基于负载平衡的多路径路由算法(RABLB)、能够降低传输时延,减少发生网络吞吐量饱和的概率,更有效提高了路由可靠性.文中对RABLB与动态源路由(DSR)和快速切换路由算法(RABA)进行了分析比较.由于RABLB考虑了多因素对路由的影响,因此RABLB的路由性能比DSR和RABA有所提高.     

基于节点位置信息的无线传感器网络安全组播路由协议

针对如传统的安全路由协议不适用于组播通信的问题,提出一种基于节点位置信息的安全组播路由协议。采用随机密钥预分布模型对无线传感器网络中的节点进行密钥预置,并利用节点位置信息建立虚拟Steiner树,根据虚拟Stei-ner树建立安全组播路由协议,再对此协议进行安全性分析。结果表明:该协议能使每一个节点与其邻居节点间共享一个对称密钥,阻止非法节点参与路由过程,达到建立安全组播树的目的。     

自私网络中带宽与路由的联合分配机制

为了激励自私网络中的中间节点参与业务的转发,实现带宽和路由的联合分配,首先利用拍卖理论分析了自私网络中节点的理性行为,并将带宽与路由联合分配建模为拍卖模型. 然后进行机制设计,并对其最优性和策略一致性进行理论分析. 最后针对此模型提出了2种带宽与路由联合分配方案,一个较复杂,基于凸优化的分配方案;另一个计算速度较快,基于最小代价路径(LCP)的分配方案. 理论分析证明,本文机制解决了节点如何参与合作的问题,仿真结果表明,本文机制能有效促进节点参与合作.     

辅助定位信标节点的移动路径规划算法研究

为快速实现监控区域内所有传感节点的定位,利用辅助定位信标节点的移动,提出无线传感网中辅助定位信标节点的移动路径规划算法（MPPA）。在MPPA算法中,考虑由多个六边形网格组成的监控区域,分析sink节点的移动特点,考虑其移动路径中停留位置只是六边形网格的顶点和中心,不在同一位置停留,相邻3个停留位置不共线以及每一个网格至少被3个以上不同停留位置覆盖等约束条件,提出信标节点的移动路径约束和传感节点定位约束,并建立其移动路径规划模型。根据邻居停留位置的信息素浓度决定下一个停留位置,根据蚂蚁选择的路径释放和挥发信息素。经过蚁群算法的多次迭代,可获知能覆盖所有网格的信标节点最优移动路径。信标节点沿着该路径移动时,传感节点可获知信标节点的不同位置信息,收集通信时的RSSI值,采用Kalman滤波算法降低通信噪声,采用最大似然估计算法计算自身位置坐标。仿真结果表明：MPPA算法可根据网格中心和顶点的位置,收敛于移动距离最短且能实现监控区域任何位置上传感节点定位的最优移动路径。MPPA算法降低了信标节点的移动路径长度和停留位置个数,降低了网络启动后所有传感节点获知自身位置所需要的时间,并将传感节点平均定位误差保持在较低的水平。在一定的条件下,MPPA算法比SCAN、DOUBLE_SCAN、HILBERT、CIRCLES和ZSCAN算法更优。     

基于定位信息的下一代全IP无线传感器网络研究

提出一种基于定位信息的下一代全IP无线传感器网络设计方案。该方案提出了基于定位信息的传感器节点IPv6地址结构和IPv6地址自动配置算法;基于提出的IPv6地址,该方案提出利用定位信息在链路层建立和实现路由,并对实现路由的精简IPv6协议栈进行了讨论;分析了该方案的能量消耗以及数据路由延迟等性能参数。分析结果验证了该方案的有效性和高效性。     

机会网络节点兴趣社区检测及路由策略

根据机会网络中节点较稳定的社会属性,提出了一种兴趣社区检测机制,将机会网络中节点的兴趣爱好量化,根据节点间兴趣爱好相似性进行兴趣社区划分. 利用节点在运动过程中形成的社区,综合考虑节点的社区属性和节点间历史接触信息,设计了兴趣社区路由算法. 兴趣社区路由由社区内路由和社区间路由组成,路由机制是选择与目标节点在同一兴趣社区且与目标节点接触较多的节点作为中继节点完成数据包转发. 通过仿真实验验证兴趣社区路由策略的合理性和有效性. 仿真结果表明,所提出的兴趣社区路由算法能有效降低网络开销和时延,提高了投递率.     

基于多参数节点排序的SDN控制器部署策略

针对已有的软件定义网络（SDN）控制器部署关注基于控制消息路由时延最优的问题,引入节点的介数中心性作为参数,分析了介数中心性对于控制器部署位置选择的重要性,并联合节点的可靠性提出了一种基于多参数节点排序方案（MFRS）的控制器位置部署策略,将节点进行排序并分层,依据节点间的连接关系计算出控制权值,最终确定控制器位置. 仿真结果表明,MFRS的控制消息路由跳数小于基于时延的最短路径算法,且基于MFRS的网络可靠性高于基于时延的最短路径算法.     

水声传感网中节省能量的寻路机制

提出了水声传感网中能量有效的路由方案.结合水声信道的特点对水下传感网中的能耗因素进行分析,得出给定源宿节点之间的距离时路径消耗总能量与中继节点数的关系.对定向扩散协议进行改进,在初始化阶段根据汇聚节点和邻居节点的地理信息,求出源节点到目的节点的理想的最优能量路径.仿真结果证明,该方案能减少洪泛, 只需选择1条较优路径, 有效地节省了能量.     

基于可靠骨干网的Ad Hoc网络安全路由协议

安全路由协议是Ad Hoc组网的关键,其目标是在付出较少路由性能代价的条件下选择安全性能最优的传输路径,从而将数据从源节点发送到目的节点。本文提出了一种Ad Hoc网络的基于可靠骨干网的安全路由协议。首先,引入信任评估机制选取可信的网络骨干节点;接着,以骨干节点作为簇头节点对网络进行安全分簇,簇头节点及簇内成员节点间构成可靠骨干网;最后,基于可靠骨干网进行安全路由协议的设计,该协议在路由建立过程中,对网络节点进行信任评估,将恶意节点隔离出网络,降低其对网络性能的影响。仿真实验结果表明,本文安全路由协议即使在恶意节点对网络产生攻击的情况下,也能有效保证网络的性能。     

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。     

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.     

基于节点感知信任度模型的无线传感网络事件检测方法

事件区域检测是无线传感器网络在复杂环境感知中的一项重要应用,然而节点受到环境中多种不确定性因素(如温度、湿度、硬件条件等)的影响导致其感知数据出现错误,降低了节点对事件检测的准确度. 根据邻近节点之间的感知信息存在一定的空间相关性,提出一种基于网络拓扑的节点感知信任度模型,在此基础上每个节点将自身感知信息与邻居节点交换信息相结合,建立贝叶斯事件检测容错模型,计算事件发生的预测概率,同时确定事件发生的最优阈值,节点根据概率预测结果与最优阈值相比较对事件发生做最终决策. 仿真结果表明,与典型的贝叶斯最优阈值容错算法相比,在节点故障率为25%的情况下,所提算法可将错误节点修正率由65%提高到78%;而在节点故障率为30%的情况下,所提算法可将错误节点修正率由50%提高到70%,体现出了良好的容错性能.     

基于参考点序列的无线传感器网络节点定位算法

提出了一种基于参考点序列(Reference node sequence,RNS)的无线传感器网络定位算法,该算法对定位空间的锚节点建立voronoi多边形,以此生成由锚节点组成的voronoi图,并将voronoi图的顶点记为参考点,为定位空间增加了若干锚节点信息。从而使与传感器节点通信的锚节点数目增加,改善了锚节点不足给定位带来的负面影响。其次建立参考点和锚节点到传感器节点的序列等级,根据序列等级估计出传感器节点的位置。仿真结果表明,与DV-Hop算法和质心算法相比,本文算法可以更准确地估计出节点的位置,提高定位精度。     

一种无线传感器网络能量均衡路由算法

将无线传感器网络路由视作一种不完全信息的序列决策问题,针对传感器网络能耗不均的问题,提出了一种基于强化学习预测的能量均衡路由算法EBRRLP.该算法通过强化学习预测转发节点的行为,并利用ε贪婪策略选择预测值最优的节点发送数据,事后采取委托-代理激励制度抑制转发节点的自私性,维护节点的最大效用.仿真实验结果表明,EBRRLP算法具有较好的预测效果和较高的吞吐量,能有效降低能量损耗并均衡能量负载,其性能优于现有的其他算法.     

矿井WSN自适应能量有效及能耗均衡的数据收集方法

针对目前井下传感器网络不能同时兼顾节点能量效率和能耗均衡性的问题,在混合通信方式基础上提出一种矿井无线传感器网络（WSN）自适应能量有效及能耗均衡的数据收集方法（AEBADA）.首先通过比较分析确定了检测区域内环形宽度和节点最小通信半径,而在选择转发节点时不仅考虑节点距离和剩余能量,还包括链接的可靠性以及候选节点的邻居节点数目.仿真结果表明,相比同类混合通信方式和其他典型数据收集方法,AEBADA在节点效率和能耗均衡性以及路由可靠性方面优势明显,不受节点密度和分布状况影响,适用于井下通信环境.     

一种直连网络智能路由算法

基于生物智能提出一种适合直连网络的智能路由算法．该算法使用前向代理来收集当前结点到源结点的估计旅行时间,并以此更新结点路由信息．算法采用一个考虑多种时延(如发送时延、传播时延及等待时延等)的模型来计算前向代理携带的旅行时间,同时考虑路由表中的历史路由信息和当前的链路状态,因而路由决策更加正确．在基于虚切通交换的k-ary n-cube网络中对算法性能进行了仿真,与传统的路由算法(如维序算法、Duato算法及GAL算法等)相比,在不同的流量模式下这种直连网络的智能路由算法都取得较低的时延和较高的吞吐量．     

基于萤火虫算法优化FCM的WSN路由算法

针对无线传感器网络节点能源有限,容易出现能量负载不均衡的问题,提出了一种基于萤火虫算法优化模糊C均值(FCM)的无线传感器网络(WSN)路由算法(FFACM),优化了分簇路由算法中的分簇阶段和簇间路由建立阶段。在分簇阶段,使用萤火虫算法计算初始聚类中心,避免模糊C均值算法因初始聚类中心而陷入局部最优的问题。在选择簇首节点上,建立关于剩余能量和距离的适应度函数,选取适应度值最大的节点作为簇首节点并动态更新。通过计算节点间的链路代价并根据剩余能量和到sink节点的距离建立代价函数,选择代价函数值最小的节点建立簇间多跳路由,使得簇首节点的负载降到最低。从仿真实验结果可知,相比于其他无线传感器网络的路由算法,FFACM算法能有效均衡网络负载,降低节点能耗,从而延长网络的使用周期。     

一种基于声誉的DTN节点合作机制

DTN自私节点由于资源有限,会拒绝转发其他节点的消息,严重影响路由性能,因此针对DTN节点的自私性,设计能够促使节点进行合作转发的节点合作机制具有重要意义。首先采用确认机制监测节点的转发行为,然后基于直接声誉值和间接声誉值计算节点的声誉值,最后提出一种基于声誉的节点合作机制。实验结果表明该机制能够促使自私节点合作转发消息,提高消息传递率,并减小消息传递时延。     

异构P2P网络的分布式查询协议

从P2P网络节点的异构性出发,考虑了节点物理位置,提出了一种分层的混合路由查询协议。该协议利用时间戳在局部实现了节点逻辑位置和物理位置的统一,并引入超级节点解决了节点负载失衡和性能瓶颈的问题。在仿真平台P2PSim上的性能测试表明,该协议在大规模P2P网络中优于Kademlia、Chord、Tapestry。