无线传感器网络多时间尺度链路估计算法研究

针对无线传感器网络链路存在的不稳定性和不对称性问题,提出多时间尺度链路估计算法,通过长期和短期两种时间尺度估计节点间的链路质量,构建稳定链路和突发链路共存的拓扑结构,并采用突发链路发现策略实现机会路由;同时又针对由突发链路的不对称性引起的复制数据包问题,提出了多路径ACK策略,通过稳定链路和突发链路共同形成的多条路径传...     

无线传感器网络中一种具有稳定链路的鲁棒可调拓扑算法

该文针对传感器网络中无线链路的不稳定性问题,基于r邻居图模型提出一种具有稳定链路的鲁棒可调拓扑控制算法RAWSL (Robust Adjustable with Steady Links)。算法以接收信号强度阈值作为链路判断条件,有效地避免了网络中不稳定链路存在的可能性,并能够通过调整参数r取值满足不同网络的需求。实验结果表明,RAWSL算法不仅能够确保全网络的连通,还具有鲁棒性高和时延较低的特点。     

无线传感器网络分布式多传感器目标检测

目标检测是无线传感器网络中的一种重要应用,文中提出了一种能量有效分布式多传感器目标检测方法,该方法区别于以往的单目标方法,通过多个节点相互协作对目标进行检测,算法1给出了时间序列离散法,求得目标被测距离,且多节点将检测到的信息在聚合节点进行聚合,并通过算法2找到一条最优传输路径将聚合数据包传送至sink节点。此外通过仿真比较了单节点检测目标和多节点协同检测目标的概率、权系数α对检测节点平均能量消耗的影响,并给出了目标检测数据的最佳采样周期。     

室内无线传感器网络链路质量特征研究

首先分析了室内无线传感网络链路特点及传统链路质量特征描述存在的问题,指出了人类活动对室内无线传感器网络链路质量的显著影响。其次提出并描述了人体室内运动模型,在此基础上提出了人体运动条件下室内无线传感器网络有效区域,过渡区域和无效区域的估计方法,给出了上述区域中人体运动造成的数据接收成功率下降的理论界限。通过构造人体运动条件下干扰实验案例,分析了上述估计方法的性能。     

无线传感器网络链路通信质量测量研究

首先分析了传统链路测量方法所存在的问题,提出了均值RSSI(接收信号强度显示)、均值LQI(链路质量显示)测量法,通过测量及计算RSSI、LQI的均值,可以较为准确地获得链路通信质量信息;其次构建了发送功率改变、硬件校准改变、周围环境改变和并发干扰等实验案例,分析了均值RSSI、均值LQI在上述案例下的测量性能,定义了链路测量灵敏度,计算了均值RSSI、均值LQI的灵敏度值,对RSSI及LQI用于链路通信质量测量和性能评估做出了全面的权衡。     

无线传感器网络中基于链路质量的路径延时分析

基于链路质量给出了路径满足实时性概率的上界,并证明了计算其上界的时间复杂度为指数级。另外在考虑链路质量的基础上,提出了一种在给定的延迟阈值下最大化端到端数据分组发送成功概率的贪心算法(RROP)。根据给定的延迟阈值和链路质量,RROP算法通过设置每跳链路的最大重传次数来优化端到端数据分组发送成功的概率。证明该算法能够在多项式时间内找到最优解并且通过该最优解获得路径满足实时性概率的一个近似最优的下界。实验结果表明给出的路径延迟分析上界和下界是准确的,并且提出的RROP算法在节省能量和满足实时性上比传统的方法能够获得高出10%以上的性能。     

基于概率可通链路的无线传感器网络栅格路由

该文基于一种通用的概率可通链路模型,分析了相邻栅格可通概率和路径可通概率,研究了节点密度和栅格大小对它们的影响,分别给出了以能量效率和网络平均分组递交率为目标的最佳栅格大小,并提出了将二者结合的最佳栅格选择标准,在满足用户需求的前提下网络寿命达到最大。最后对其性能进行了仿真分析,结果表明在考虑了概率可通链路后的最佳栅格大小与分析结果非常接近,且分组递交率和能量效率相结合的栅格大小选择标准能够很好的延长网络寿命。     

无线传感器网络分布式频谱检测研究

传统单节点频谱检测由于受到阴影效应、多径效应和隐藏终端问题的影响,使得检测性能受到影响。基于无线传感器网络的分布式频谱检测技术能有效克服这一缺陷。在简要分析频谱检测技术的特点和要求的基础上,讨论了基于无线传感器网络的分布式频谱检测系统的结构,从本地检测和融合算法两个角度,对现有的几种基于无线传感器网络的分布式频谱检测方法进行了综述,并对其发展方向给出了建议。     

无线传感器网络中联合路由优化的高能效链路调度

链路调度技术是提高无线传感器网络数据传输可靠性的重要途径.传统的链路调度算法主要关注如何寻找无干扰传输条件下的最小调度帧,而忽视路径选择对链路调度的影响,会导致部分链路的干扰集过大,降低了时隙复用性.针对这一难题,系统分析了链路调度与路径选择及网络能耗的关系,提出联合路径优化的高能效链路调度模型.为加快求解速度,首先通过变量删减及模型转化,提出基于整数规划的最优路由树构建算法;进一步,根据整数规划求解的路由树与链路需求,提出基于最大干扰度优先的启发式链路调度算法.大量仿真实验验证了本文算法的有效性.     

新的无线传感器网络分簇算法

针对无线传感器网络节点能量受限的特点,提出了一种响应式分布分簇算法(RDCA,responsive distributedclustering algorithm).该算法不需预先得知节点自身及其他节点的位置信息,而仅根据局部拓扑信息快速进行分布式的簇头选举,并根据代价函数进行簇的划分,适用于周期性获取信息的无线传感器网络.分析与仿真表明,该算法具有良好的负载平衡性能和较小的协议开销,与LEACH协议相比,能够减少能量消耗,网络生存期大约延长了40%.