无线mesh网络及其路由安全研究

无线mesh网依靠无线链路多跳传输数据,减轻了对有线网络的依赖,此外,其频谱效率高、覆盖范围大、可扩展性强、可靠性强等优点,受到了人们的关注。本文简述了无线mesh网络的起源和发展,对其结构进行了研究,归纳了无线mesh网络主要特征。最后,对无线mesh网络的路由安全进行了分析。     

Mesh网络中两跳邻居地址借用策略

IEEE 802.15.5标准提供了mesh联网功能,它为节点绑定逻辑地址,因而具有不需要路由表进行路由的优点。在一个动态性很强的mesh网络中,节点加入或离开网络会造成孤儿节点问题,即新来节点因其父节点无剩余地址可分配导致其无法加入网络。提出了适用于mesh网络的两跳邻居节点地址借用策略以克服孤儿节点问题,提高节点加入成功率和地址利用率。理论分析和仿真表明,所提出的地址借用策略在节点加入成功率、地址利用率和能耗方面均优于已有地址分配方案。     

无线mesh网络路由协议的研究

无线mesh网络是一种新型的无线宽带接人、多跳网络,它融合了无线局域网和移动Ad hoc网络的优点.根据无线mesh网络的结构特点,讨论和比较了无线mesh网络中各种路由协议的由来及其各自的特点,对现有的路由协议进行了分析和概括,指出了每种路由协议各自所具有的优缺点,最后讨论了无线mesh网络路由协议的一些应用以及未来的研究方向.     

一种基于稳定性的无线mesh网络路由协议

无线网状网络(mesh)以其高速率高容量,易于部署的特点受到学术界和产业界的格外关注,其路由协议是研究重点与难点之一.本文分析了无线mesh网络路由协议的设计特点,在经典移动ad-hoc路由协议AODV的基础上提出了一种基于稳定性的无线mesh网络的路由协议并在ns2上给予仿真了实现,仿真结果表明该协议在所需性能上优于AODV,更适合无线mesh网络.     

认知无线mesh网中联合路由的分布式信道分配算法*

多信道技术通过对数据流量进行分流,能够减少链路间干扰,从而提升网络容量。首先针对认知无线mesh网络提出一种有效的联合路由的分布式信道分配策略,该信道分配策略主要宗旨是维持邻域内信道差异。仿真结果表明,新的信道分配算法相比于无线多信道网络中基于链接的信道分配算法,平均吞吐量大约提高了50%,平均时延降低了约50%。在信道约束的情况下,进一步引入了信道合并算法。仿真结果表明,执行信道合并算法后,网络平均吞吐量、时延性能得到了进一步改善。     

无线传感网络的MAC地址分配与更新算法

为降低无线传感器网络中传输节点地址所导致的能量消耗,提出一种动态MAC地址分配与更新算法。节点MAC地址由簇地址和簇内地址构成,通过簇合并构成簇地址复用区域以获得簇地址,为簇内各节点分配不等长的簇内地址。提出一种基于效用函数的地址更新策略,综合考虑各节点当前和历史耗能情况以决定簇内节点地址更新时机。仿真结果表明,该算法能够减少节点的平均地址长度,避免地址冲突,有效降低传输节点地址导致的能量消耗。     

基于预测时延的无线mesh网络组播路由算法

通过对无线mesh网络的特性分析及其对路由的影响,提出一种基于预测时延的路由选择的组播路由算法,该算法通过选择从源节点到目的节点传输时延最小的路径,通过路径合并,形成组播路由树。这种路由算法具有低时延QoS保障能力,并具有局部修复能力。基于NS2对算法进行仿真,结果证明了算法的有效性。     

无线传感网络中基于环形的层次型路由协议

在无线传感网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)中引入移动信宿可以缓解热点问题。然而,向网络内所有节点更新信宿位置增加了网络开销和节点的能耗。为此,提出一种基于环形的层次型路由协议(Ring-based Hierarchical Routing, RBHR)。RBHR将感测区域分割成多个环,仅向环上节点更新Sink位置信息。同时,RBHR引用基于角度路由向信宿传输数据,缩短路径长度。仿真结果表明,相比同类的路由,RBHR的能量消耗,数据传输时延和数据包传递率性能均得到提升。     

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。     

分段式地址分配算法研究

地址的分配机制,在每种网络都存在,它是进行网络通信和数据传输的基础。为此提出了一种采用分段模式的地址分配方法,分析了其原理,同时具体介绍了基于这种地址分配方式下的树形路由算法[3]。     

能量均衡的无线传感器网络短路径路由算法

如何均衡地使用无线传感器网络节点的能量并产生较小的网络延迟是无线传感器网络研究的一个难点. 本文提出了一种能量均衡的无线传感器网络短路径路由算法EB-SPR (Energy-balanced short path routing). 首先将网络构造成层次结构, 节点根据上一层邻节点能量水平并优先使用剩余能量多的节点作为下一跳来转发数据包, 这种方式有效地平衡了网络能耗, 进而提高了网络生命周期. 另外, EB-SPR通过在路由中限制数据包在同一层被转发的次数来降低数据到达基站的跳数. 本文证明了EB-SPR下源数据包到达基站所经历的跳数最多为最短路径路由算法的2倍, 所以本文算法产生的网络延迟具有明确的上界. 模拟实验表明EB-SPR有效地延长了网络生命周期并能产生较小的网络延迟.     

无线mesh传感器网络跨层路由算法

针对无线mesh传感器网络的需求,提出一种综合量度的跨层路由协议H工.S。算法H工S利用底层的链路质 量信息、MAC层时隙分配信息,结合跳数对备选路径做出综合判断,避开质量较差的链路和负载较重的节点。路由发 现过程中在中间节点设置链路质量和节点负载阂值,并根据相关信息进行延时转发操作,以减少不必要的路由开销。 在路由维护阶段使用主动和被动相结合的方式全面检测路由路径。NS2的仿真结果表明,HLS协议在吞吐量、端到 端时延以及网络生存时间上有更好的表现。     

无线传感器网络的地理路由算法综述

在无线传感器网络体系结构中,网络层的路由技术至关重要.地理路由算法由于其扩展性方面的优势逐渐成为无线传感器网络中的一个研究热点,近年来提出了很多地理路由算法.根据对现有算法的分析,把地理路由算法、分为三类:基于平面化的地理路由算法、基于特征节点的地理路由算法和基于拓扑特性的地理路由算法.同时,针对具体的算法进行了探讨,分析了各个算法的优劣和性能、特点等.最后总结了该领域当前研究现状,并指出未来的研究策略与发展趋势.     

无线传感器网络中一种混合动态自适应路由算法

针对无线传感器网络的节能以及能耗均衡问题,本文提出了一种无线传感器网络混合路由网络模型,将平面路由和层次路由有机地结合在一起,在数据获取阶段采用层次路由,而在数据传输过程中使用平面路由。同时,论文提出了一种基于该模型的动态成簇自适应路由算法HDAR（Hybrid Dynamic Adaptive Routing algorithm）。在算法中设计了基于现场数据的动态成簇机制来完成数据的收集,使用自适应的路由选择算法将数据传输回Sink节点。仿真结果表明HDAR协议在节能和能耗均衡方面达到了良好的效果。     

无线传感器网络的路由协议

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,路由协议是其组网的基础;在综合大量路由协议和算法文献的基础上,对现有的无线传感器网络路由协议进行了归纳,初步对其进行了分类,介绍了几个典型的方案,并对各种方案进行了对分析,指出了其优缺点和发展趋势.     

基于DSDV的无线Mesh网络跨层路由设计

在DSDV协议的基础上,提出一种跨层路由设计的方法,选择一条具有合理长度和最小重传概率的路由进行测试。该链路质量机制可应用到基于IEEE802.11x的无线Mesh网络中,无须对现有的MAC层进行修改,即可作为一个单独模块加入到现有协议。在多跳网络中使用该跨层方案进行路由选择,能节省系统开销,优化系统的整体性能。     

基于分簇的无线传感器网络路由协议

路由技术是无线传感器网络的关键技术.其中分簇路由协议具有拓扑管理方便,数据融合简单等特点.分析了无线传感器网络分簇路由机制,着重从簇头的产生、簇的形成和成簇后的数据通信三个方面描述了当前典型的分簇路由算法,并比较分析了这些算法的特点及存在的问题,在此基础上提供了一些解决思路.     

基于前缀路由策略的无线传感器网络任播路由协议

无线传感器网络经常出现节点、链路暂时性失效的现象,而重新建立通信树需要消耗大量资源。针对这一问题,提出一种基于前缀路由策略的无线传感器网络任播路由协议。该协议采用一个轻量级的路由发现过程以构建新的任播路径,并采用基于前缀标签的单播查询方法。与广播相比,单播查询可以避免在网络中充斥大量路由消息包;前缀标签可以帮助协议快速找到路径较短的新的任播路径。与传统标签方法相比,该协议 的前缀标签开销(存储大小)有所增加,但增加幅度不大(不超过log₂₃倍)。实验证明,相比于传统的基于通信树的任播路由协议,当查找新的替代任播路径时,该协议具有较低的路由查询开销(消息包数量)、较强的路由查询能力和较优的端对端传输时延性能。     

一种适用于煤矿井下无线传感网的能量均衡路由协议

矿井无线传感网的拓扑呈长距离带状,节点间能耗不均问题十分严重。非均匀分簇策略能从全局均衡节点能量负载,在矿井中具有良好的适用性。针对矿井传感网的带状特性提出了一个簇规模自适应调节的能量均衡分簇路由协议。协议根据节点离汇聚点的距离、剩余能量及分布密度来构造规模不等的簇。簇首的竞选以节点相对于周围候选者的能量水平为依据,避免了低能量节点被当选为簇首。簇间多跳路由算法依簇首近似线型的分布特点设计,不但考虑链路能耗最优,亦注重转发节点间的能量均衡。模拟实验结果表明,该路由协议显著平衡了网中节点能耗,延长了网络生存时间。