WSN中负载均衡能量有效的路由算法研究

在PHGASIS建链方法的基础上提出了一种改进的建链方法；在此基础上提出了一种基于双层链结构并由基站集中控制的负载均衡、能量有效的路由算法（LBEERA），此算法充分利用了簇状路由算法和链状路由算法的优点．LBEERA算法将网络划分为多个簇，每个簇的节点组成一条低层链，每条链的链头节点形成一条高层链．仿真试验发现，相对于LHACH算法和PHGASIS算法，LBEERA算法增加了网络生存时间，减少了包传输时延．     

基于代价函数的WSN能效路由协议性能分析

无线传感器网络(WSN,wireless sensor network)中,基于代价的能效路由协议(CEERP,cost-based en-ergy-efficient routing protocol)通过计算与比较代价函数值可以找到具有优异性能的路由。在前期研究提出的CEERP协议基础上,对该协议的代价函数、能耗和时延性能进行了分析,确定了首个节点死亡前系统所能完成的通信轮数的上下限以及时延计算公式。在采用能耗与时延的乘积作为性能评价标准的前提下,对多种同类协议的性能进行了比较与讨论,并在节点稀疏布署和非理想信道的情况下分别对CEERP的性能进行了进一步仿真。结果表明,CEERP协议在能耗与时延的综合性能上相对于其他同类协议具有很大的优越性。     

一种可靠的无线传感器网络路由算法

在基于分簇的无线传感器网络中,为了有效地转发数据,研究者们提出了各种簇组织和簇首选举机制,但是这些机制缺少关注簇首与汇聚节点之间数据传输的可靠性.针对该问题,提出一种可靠的数据路由方案,通过链路代价函数和动态的簇首间路由,控制簇首到汇聚节点的数据转发.仿真结果表明,该方案不仅有效地增加数据包的投递率,也能够均衡网络的能量消耗.     

WSN地理位置路由算法研究

 针对WSN位置路由算法中的距离和角度选取问题,本文研究了四种组合选取策略,并通过NS2仿真进行验证。结果表明：综合考虑角度和距离选取策略优于单一考虑角度或距离选取策略;对节点数较少的网络,采用先角度后距离策略;对节点数较多的网络,采用先距离后角度策略,更能有效地提高WSN网络能量有效性。     

无线传感器网络能量均衡路由算法

设计了一种能量均衡的路由算法.路由的建立分两个阶段,在簇头建立阶段,让候选节点在覆盖范围内以剩余能量的多少和所处位置为标准来竞选簇头,以使簇头分布均匀,平衡网络覆盖;在通信阶段,根据簇头节点的剩余能量大小和其距离基站的远近,采用多跳的簇间通信方式建立路由,以此来降低簇头节点的通信负载.仿真结果表明该算法能够有效降低网络能耗和延长网络生存时间.     

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.     

基于能量与链路稳定性感知的按需路由协议

对于复杂的室外环境,无线传感器网络如何建立可靠的路由,并尽可能延长全网寿命是一个关键问题.在分析总结现有无线Ad Hoe网络路由协议的优缺点的基础上,提出了一种基于能量与链路稳定性感知的多度量的按需路由协议ELSA-AODV.ELSA-AODV协议是AODV协议的增强与扩展,在保证路由可靠性与稳定性的同时,平衡全网的通信负荷与能量,大大延长了全网的工作寿命.通过仿真实验,验证了ELSA-AODV的有效性.     

一种基于蚁群算法的WSN能效均衡路由

为了解决无线传感器网络的能耗不均衡问题,提出了一种基于蚁群算法(ACO)的自适应能量均衡路由算法(EBEA).该算法将节点的能量密度融入到启发因子中,利用蚂蚁的动态适应性在全局范围内寻求最优路径让网络达能量均衡的效果.仿真实验结果表明,与LEACH算法相比,该算法能够均衡整个网络的能耗,并有效的避免了网络分割或者"能量空洞"现象,延长网络的生命周期.     

DWDM波长路由网络光链路负载均衡的波长路由算法

提出了一种应用于密集波分复用(DWDM)波长路由网络(WRON)中光链路负荷均衡的思想,并将其应用于优化Dijkstra算法的权值,同时将优化Dijkstra算法用于遗传算法求得了在不同的负荷条件下波长下限的网络所需波长数目。并将优化前后的算法分别对美国自然科学基金(NSF)网络的最优波长分配进行数值分析,发现基于负荷均衡思想的优化Dijkstra算法能够对网络的性能有很大提高：当遗传代数为20代时,采用优化Dijkstra算法阻塞率降低了约36％;当波长使用数为7个时,降低网络阻塞率10％。     

基于博弈理论的无线传感器网络分布式节能路由算法

为了有效解决无线传感器网络路由节能问题,该文提出适合无线传感器网络的节能路由算法。在引入博弈理论概念建立网络模型的基础上,通过对于以往传感器网络簇首选择方法的研究,设计了一种基于博弈论的,兼顾节点剩余能量及簇首分布的节能路由DEER(DistributedEnergy-EconomicalRouting),大大节省了分布式决策网络协议的能量损耗。仿真证明了该方法在无线传感器网络中,能够有效地平衡网络负载,节省节点能量,延长网络寿命。     

基于能量均衡的无线传感器网络压缩感知算法

无线传感器网络在探测目标源时会碰到处理能力不足和能量缺乏的问题。为了克服这些问题,该文提出了基于能量均衡的自适应压缩感知算法。与传统自适应压缩感知算法不同,所提出的算法在选择观测向量时不仅考虑了重构性能,还考虑了节点的能量均衡,防止某些节点过快消耗能量而导致整体网络结构的破坏。同时为了适应不同应用场景的需求,将自适应压缩感知算法和能量均衡压缩感知算法相结合,通过门限值的选择达到灵活配置的目的。仿真实验的结果表明,该文所提出的算法能够有效延长网络生存时间,同时能够实现能耗和收敛性的兼顾。     

A cluster based WSN fault tolerant protocol

A Wireless Sensor Network(WSNs) fault-tolerant protocol is proposed in this paper.By setting up a robust cluster topology,the fault-tolerant algorithm can search any faulty node in the path and revise the path furthermore.Once the cluster head fails,it will be substituted by other alternative cluster heads with the lowest cost,and the path will be re-established.Experiments show that this algorithm can not only locate the faulty nodes in the path accurately,shield the influence of the error node in clusters...     

无线传感器网络中基于序列相关性的数据压缩算法

无线传感器网络(WSN)中传输的数据具有相关性和冗余性。如何有效降低网络中的数据量,延长网络生命周期,始终是WSN的研究热点之一。该文基于WSN中数据序列的相关性,提出一种两步数据压缩算法(TSC-SC)。网络中的簇首和簇内节点执行各自的压缩算法：簇首首先执行相关性分组算法,将数据分组,减少簇内节点的计算量以及消除簇内数据的空间相关性;簇内节点对多属性数据分类压缩,并将压缩参数传至簇首,簇首解压后再次进行分类压缩,进一步消除数据相关性,减少节点数据冗余度,降低通信能耗。为实现对压缩算法的综合性能评价,考虑基本的压缩要求和算法的计算能耗,提出了基于能量判别的算法评估模型(NCER)。仿真结果表明TSC-SC算法可以有效降低压缩比和压缩误差,充分减少数据传输量和网络的通信能耗,利用NCER指标能够直观地评价算法的性能。     

基于贝叶斯网络的无线传感网高效数据传输方法

无线环境复杂经常导致高误码率的出现,该文结合无线传感网对传输能耗有较高要求的特点,针对分组协议字段错误修复问题提出基于贝叶斯网络的最大后验修复方法MAP-BN。该方法使得传感网节点在无需任何编码的情况下可以得到向前纠错的能力。MAP-BN算法利用贝叶斯网络对分组协议字段的先验信息进行建模,并在此基础上利用动态规划算法进行最大后验概率推理,成功降低了最大后验修复的计算复杂度。仿真和分析结果表明,MAP-BN算法具有良好的数据差错控制能力,并可以很大程度上提升网络节点传输数据的能效性。     

无线传感器网络中一种基于能量策略的路由算法

介绍了无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)的概念和特点,在此基础上针对无线传感器网络的特点提出了一种能量效率高和能量消耗平衡的路由新算法：最小能耗路由和节点能量最大路由周期轮转。给出了在WSN中多点对一点通信的最小能耗路径和节点能量最大路径的矩阵算法。     

无线传感器网络贪婪转发策略中的路由空洞问题

贪婪转发策略是无线传感器网络中基于地理位置的路由算法中非常重要的一种,但是该算法会遭遇到路由空洞问题。该文从理论上分析了路由空洞在规则部署和随机部署情况下的存在概率,并得出了随机部署情况下随机建立的路径会遭遇到路由空洞的概率。通过分析可以得出,当网络中节点的平均邻居数大于10时,利用带有退避改进方法的贪婪转发策略足以满足无线传感器网络的需要。     

一种基于WSN时变性与节点剩余能量均衡的机会路由算法

为了解决数据报文在无线传感网络中动态路由以及网络内各节点剩余能量均衡问题,该文提出了一种机会路由算法。首先,利用热力学第2定律描述数据报文在无线传感器网络中动态路由的传输过程,其中,为了表征网络内各节点状态的时变性以及剩余能量,提出了机会熵模型;其次,以机会熵模型作为选择下一跳节点的理论依据,并结合蚁群优化(ACO)算法,设计并实现了考虑网络中各节点时变性与剩余能量均衡的机会路由算法(ACO for Time Dependent Opportunistic-routing Protocol, ATDOP),使得数据报文在转发过程时,能够有效地选择下一跳节点,从而使网络内各节点的通信资源和能量资源达到负载均衡。最后,通过实验证明,相对于已有的机会路由协议,ATDOP具有报文成功传输率高、网络有效吞吐量大以及网络工作寿命长等优点。     

无线传感器网络中基于移动代理的自适应数据融合路由算法

该文提出在无线传感器网络中基于移动代理的自适应数据融合路由(AFMR)算法,解决移动代理如何以能量有效的方式融合、收集相关性数据的问题。该算法综合考虑了移动代理在路由过程中传输能量和融合能量的消耗,并根据数据融合算法的能量开销和节能增益,对移动代理迁移到各节点时是否执行数据融合操作进行自适应调整,以达到在各种不同的应用场景中优化移动代理能量开销的目的。通过仿真验证了在无线传感器网络的各种相关性数据收集的应用环境中,AFMR算法在节省能量方面比现有TSP和FMR的移动代理路由算法更加有效。