监测无线传感器网络休眠调度算法

休眠调度设计是无线传感器网络一种重要的通信节能方法。针对监测典型应用,为了实现长时间的监测应用要求,充分利用冗余部署提供的能量资源,提出了一种能量相关的分布式自适应休眠调度算法。算法利用极大独立集构建思想,结合节点层次级别、实时的能量消耗、连通度等信息动态选择连通支配节点集作为网络骨干,使得网络活跃节点数量最小化。仿真试验分析表明,算法能够有效地利用冗余节点提供的能量资源,扩展了网络的生命周期。     

传感器网络中异步广播MAC协议的研究

文章在论述节点休眠调度算法中加入了能量感知,这样做主要是控制剩余能量值低的节点的唤醒次数,使其尽可能地处于休眠状态以节省能量。不过这样可能会增加网络的延迟,但是换来的是网络中的节点均匀地消耗能量,从网络的整体来说,可以增加其工作时间。     

适用于ad hoc网络的DCF协议节点自适应休眠机制

针对现有的ad hoc网络节点休眠机制大多采用了周期唤醒,预约发送休眠策略的现状,首先详细分析了这种休眠策略存在的缺陷,然后在DCF协议的框架内提出了一种同时适用于单跳和多跳ad hoc网络的节点自适应休眠机制(NASM).该休眠机制不依赖于周期唤醒/预约发送的休眠策略,它允许节点根据各自的通信状况,自适应调整休眠时间的长度.仿真证明,NASM在有效节省节点能耗的同时并不会严重影响网络的其他性能指标.     

无线网络中基于DSDV的最大化吞吐量的协作路由算法

为最大化无线自组织网络的吞吐量,提出一种自适应的协作路由算法。在算法中,协作分集技术与路由选择相结合,通过在路由的每一跳选择最佳的中继节点协作发送节点传输信息来改善网络吞吐量。首先通过目的序列距离矢量路由协议（DSDV）初步建立最短路由路径,在每条链路的发送节点和接收节点根据邻节点表选出公共邻居节点,建立候选中继集合;进一步,每一跳根据链路吞吐量,在候选中继集合中自适应选择最多两个中继来协助发送节点进行传输,并根据选出的中继节点数动态分配节点发射功率。在保证系统发射功率一定的情况下,最大化网络吞吐量。仿真结果表明,在相同的发射功率下,相对于非协作路由DSDV算法,采用固定数量中继的协作路由算法提高了整个网络的吞吐量,而自适应的协作路由算法可进一步提高吞吐量;同时仿真了网络吞吐量与网络规模和节点最大移动速度的变化关系。      

一种基于休眠调度策略的无线传感网络分簇协议

文中设计了一种基于休眠调度策略的无线传感网络分簇协议.该协议计算出簇首最佳比例和网络瞬时剩余能量,采用固定簇首数目与剩余能量估计的方法对网络进行分簇,在成簇后的数据传送阶段采用蚁群算法计算出节点的唤醒概率,最后通过仿真实验与LEACH、SEP协议进行了比较.实验结果表明:该协议在对目标保持较好探测效果的前提下能更均匀的消耗网络的能量,从而延长网络的生命周期.     

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。     

基于能量探测的WSN节点调度算法研究

针对无线传感器网络在节点传输过程中的延迟与链路质量问题,设计一种基于能量探测的节点休眠调度算法EAS,通过对节点插入苏醒时隙来减小端到端之间的延迟,并根据每个节点的剩余能量值进行能量探测,使整个网络中各节点的能量相对均衡地消耗,在保证传输质量的基础上达到延长网络的生命周期的目的。实验结果表明,对比现有算法,EAS算法能够在保证使WSN网络在延迟一定的情况下明显降低能耗,延长整个网络的工作寿命。     

基于节点剩余能量及流量自适应的混合MAC协议

基于节点剩余能量和网络流量变化,文中提出了RA-ZMAC协议,在Z-MAC协议中加入了能量控制和流量自适应机制.当网络流量低时,时隙的一部分时间中节点将进入睡眠状态以节省能耗,随着流量增大,睡眠时间减少.当网络流量继续增大,节点工作到TDMA方式,实现了基于竞争到基于调度的信道接入的平滑转换.RA-ZMAC协议根据节点剩余能量和流量情况改变竞争窗口和退避时间,当节点流量大时增大竞争窗口;节点剩余能量越多,退避时间越短.     

无线传感网节能安全路由策略

针对现有无线传感网络研究中缺乏统筹能量意识、安全机制等网络性能的问题,提出一种GPSR-EDM策略.该策略基于能量意识和安全机制,并在传统节能安全策略上增加了一种量化均衡的概念,致力于在节能和安全之间寻找平衡点,以达到信息传输最优化的目的.该策略以节点剩余能量和下一跳的距离为选择主路径的标准,同时加入监督节点形成监督路径(副路径),并在数据传输时引入选择唤醒和休眠机制.其中,主路径主要担负数据传输的任务,而副路径具有路由保护和数据传输的作用.仿真实验结果表明,该策略在统筹节能和安全等网络性能方面较GPSR有明显优势.     

一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法

为平衡无线传感器网络中的簇头负载并进一步降低多跳传输能耗,文中提出了一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法。该算法通过限制近基站节点成簇入簇,以防止近基站节点成簇入簇的节能收益无法补偿成簇入簇能耗;利用基站广播公共信息和基于时间机制成簇,以减少节点基本信息交换能耗;通过候选簇头中继来平衡簇头负载。候选簇头的评价函数综合考虑了剩余能量和最优跳数的理想路径,以期在保持中继负载平衡的基础上尽量降低多跳能耗。仿真结果显示,该算法较LEACH和DEBUC算法延长了以30%节点死亡为网络失效的网络生存周期,表明该算法在降低节点能耗和平衡负载方面是有效的。