一种新的跨层功率控制无线传感器网络路由协议

无线传感器网络中通信终端的能量非常有限,但在许多应用场景下,节点的能量消耗较大,因此采用有效的功率控制策略非常重要。利用信道增益的对称性,在AODV协议的基础上提出了一种不依赖于地理位置信息的跨层功率控制路由协议PBAODV(Power aware Based AODV),分析与实验表明该协议在不影响其他网络性能指标的前提下,有效的降低了系统整体能耗。     

一种基于无线传感器网络的跨层功率控制策略

为了解决无线传感器网络中节点能源的有限性问题,提出～种跨层的功率控制策略,对基于网络层和基于MAC层的单层功率控制协议进行改进融合。经过仿真实验证明,此方法极大的提高了无线传感器网络的整体性能,有效延长了网络寿命。     

移动性无线传感器网络吞吐量跨层优化

采用跨层优化方法,分析了移动性无线传感器网络点对点链路的吞吐量优化问题。首先推导出吞吐量的理论表达式;以最大化吞吐量为目标,采用一种基于分层优化的数学框架,分别得到物理层最优符号速率、最优调制星座体积和MAC层最优数据包长;在此基础上,通过联合优化物理层参数和MAC层参数实现了链路吞吐量的最大化;最后提出了一种基于节点间通信距离的自适应跨层优化策略。仿真结果表明,与传统的分层优化相比,跨层优化后链路的吞吐量性能得到了明显提高。     

无线传感器网络可生存路由算法

提出基于功率控制的分布式可生存路由算法,通过节点分布密度确定初始发射功率,利用转发数据进行实时反馈以动态调整节点覆盖范围,引入专用转发簇头减少普通节点的能耗。实验证明,该算法在节点分布不均、部分节点失效等情况下仍能保证低能耗和可靠传输,具有良好的可生存性。     

综合覆盖调度的无线传感器网络跨层路由研究

无线传感器网络由大量微小的传感器节点构成,各节点协作完成环境现象的分布式感知。覆盖控制作为无线传感器网络中的一个基本问题,反映了网络所能提供的"感知"服务质量。基于现有的集中式计算覆盖集合算法MLMC,通过改变计算覆盖集合条件,结合能量不均衡消耗的I-RDDD协议,观察了网络生存期的变化。仿真结果和分析表明,基于能量考虑和单组覆盖集合轮询的工作方式能获得更长的网络生存期。     

无线传感器网络吞吐量的自适应跨层优化策略

采用跨层优化方法,分析了无线传感器网络点对点链路的吞吐量优化问题。首先推导出吞吐量的理论表达式;随后以最大化吞吐量为目标,采用一种基于分层优化的数学框架,分别得到物理层最优符号速率、最优调制星座体积和MAC层最优数据包长;在此基础上,通过联合优化物理层参数和MAC层参数实现了链路吞吐量的最大化;最后提出了一种自适应跨层优化策略。在不同的信噪比条件下,根据该自适应策略来配置相应的最优物理层参数和MAC层参数,便可以保证链路的吞吐量达到最优值。仿真结果表明,与传统的分层优化相比,跨层优化后链路的吞吐量性能得到了明显提高。     

无线传感器网络协议研究

无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,因其巨大的发展前景而受到学术界和工业界的高度重视。文中介绍了简单传感器网络的概念,着重介绍了路由协议和MAC协议两大网络协议及其代表协议的特点,并对各自的代表协议进行了分析比较以及分析了各自的研究存在的难点和研究方向。     

无线传感器网络协议研究

无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域，因其巨大的发展前景而受到学术界和工业界的高度重视。文中介绍了简单传感器网络的概念，着重介绍了路由协议和MAC协议两大网络协议及其代表协议的特点，并对各自的代表协议进行了分析比较以及分析了各自的研究存在的难点和研究方向。     

实时无线传感器网络的跨层优化设计

首先概述了当前传感器网络的特点和发展现状,然后提出一种实时无线传感器网络的跨层设计方案,并详细阐述了该体系结构中各层的主要功能,最后总结了该优化设计。     

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.     

时延受限且能量高效的无线传感网络跨层路由

如何通过网络的多跳中继把传感器节点收集的信息快速、高效地传输至基站,是无线传感器网络的基本问题.研究发现,MAC(media access control)层的睡眠调度和无线信道的不规则性均会对路由协议的效率产生较大影响.虽然传统分层设计的网络协议有着模块化的优点,但各层之间的相互独立却导致网络的整体性能不能达到最优.此外,已有协议通常采用牺牲时延以提高能量效率的方法,会给时延敏感系统带来不能容忍的端到端时延.提出一种时延受限且能量高效的跨层路由协议(delay-constrained and energy-efficient cross-layer routing,简称DECR),该协议在做出路由决定时考虑MAC层以及链路层的相关信息,其目标是在将端到端时延控制到低于预定上界的前提下最优化节点的能量效率.理论分析和实验结果表明,所提出的跨层路由协议具有较好的性能.     

无线传感网络中基于无线能量补给的能量感知路由算法

针对无线传感网络中随机分布传感器节点能量消耗不均衡的问题,提出了一种基于无线能量补给的能量感知路由算法。休眠节点不仅可以在无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)传输方式下通过功率分割方法进行无线能量补给,还可以在信息传输方式下通过无线能量收集方法进行能量补给,重新进入活跃状态,为信息传播提供更好的路由,提高传感器节点的能量利用,延长传感网络的使用寿命。在该算法中,通过优化节点间的信息和能量分配,最小化传输功率,引入能量路由度量方法,选择能耗最小的路径作为传输路径。仿真结果表明,本文提出的算法可以有效地利用节点资源,均衡多跳能量受限无线传感器网络中的能量分布。     

一种新颖的无线传感器网络双向路由协议

目前对于传感器网络路由协议的研究越来越引起科学和工程界的广泛重视,但对于双向路由协议的研究还相对比较少,这是由于在传感器网络中,现有带宽对上行和下行链路同时工作支持得并不是很充分。一般来说,基于树型结构的上行路由被用来从感知节点接收数据,而下行路由一般以泛洪的方式广播兴趣信息到感知节点,这导致在下行链路上经常出现过载的情况。本文基于新颖的地址标记方式提出了一个有效的传感器网络双向链路路由协议,而且该方式在每个节点上只占用很小的地址空间。仿真结果表明,相对于传统的泛洪方式的路由协议来说,我们所提出的路由协议所产生的控制包数量远远小于已有路由协议。     

能量均衡的无线传感器网络非均匀分簇路由协议?

提出了一种能量高效均衡、非均匀分簇和簇间多跳路由有机结合的无线传感器网络分布式分簇路由协议DEBUC(distributed energy-balanced unequal clustering routing protocol).该协议采用基于时间的簇头竞争算法,广播时间取决于候选簇头的剩余能量和其邻居节点的剩余能量.同时,通过控制不同位置候选簇头的竞争范围,使得距离基站较近的簇的几何尺寸较小.这样,网络中不同位置节点之间的簇内和簇间通信能耗得以互相补偿.DEBUC 采用簇间多跳路由,根据节点剩余能量、簇内通信代价和簇间通信代价,每个簇头在邻居簇头集合中运用贪婪算法选择其中继节点.仿真实验结果表明,DEBUC能够有效地节约单个节点能量、均衡网络能耗、延长网络生存周期.     

能量均衡的无线传感器网络非均匀分簇路由协议

提出了一种能量高效均衡、非均匀分簇和簇间多跳路由有机结合的无线传感器网络分布式分簇路由协议DEBUC(distributed energy-balanced unequal clustering routing protocol).该协议采用基于时间的簇头竞争算法,广播时间取决于候选簇头的剩余能量和其邻居节点的剩余能量.同时,通过控制不同位置候选簇头的竞争范围,使得距离基站较近的簇的几何尺寸较小.这样,网络中不同位置节点之间的簇内和簇间通信能耗得以互相补偿.DEBUC采用簇间多跳路由,根据节点剩余能量、簇内通信代价和簇间通信代价,每个簇头在邻居簇头集合中运用贪婪算法选择其中继节点.仿真实验结果表明,DEBUC能够有效地节约单个节点能量、均衡网络能耗、延长网络生存周期.     

基于无线传感器网络的路由协议

把成百上千的价格便宜的微传感器节点组成网络,并且智能地把所有单个节点搜集到的信息融合,使用者就可以精确地采集远方区域上他感兴趣的信息。这些无线网络的路由协议必须健壮性很强,节省能量并且延迟很小。基于经典的LEACH(LowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy)协议,提出了对它的改进:主要是使用了新的策略来确定最优的簇数目。最后,该文算法和多跳路由、直接路由、LEACH进行了仿真比较,结果证明使用该文算法后系统的生存时间增长。     

一种超低功耗无线传感器网络MAC协议

在无线传感器网络中,能量是一个关键资源。传感器网络节点通常在大部分时间里处于休眠状态以节约能量。其中,节点间精确地同步和超低的休眠功耗能够本质上延长无线传感器网络节点的寿命。然而现实中节点在唤醒周期设置、时钟源选择和网络节点同步时很难满足理论研究时提出的要求。因此,提出了一种低功耗无线传感器网络MAC协议:允许节点使用多种时钟源实现功耗最优配置,在休眠时采用内部时钟以达到最低功耗,在工作时采用外部晶振以保证射频性能,同时为了解决多时钟源误差增大且休眠周期变化带来的问题,提出了多时钟源休眠唤醒机制和节点同步策略。最后文章在IEEE802.15.4硬件测试平台上完成了多时钟源MAC协议与SMAC协议的实证测试,结果表明对比SMAC协议的唤醒和同步机制,低功耗无线传感器网络MAC协议在传感器网络节点上能够极大地减少休眠功耗并显著地节约同步的时间,从而大大延长节点寿命。     

一种加强安全性的无线传感器路由协议

通过在定向扩散中引入适当的冗余,提出一种新的扩展路由协议。介绍新协议的基本原理和实现方法,分析协议的性能及对数据篡改、选择性转发和Wormhole攻击的检测。仿真结果表明,协议中引入的冗余数据具有很高的到达率,使依赖于冗余的检测能顺利进行,通过增加Sink节点,协议减少了数据包的传输个数。     

基于无线传感器网络路由协议的安全机制研究

针对无线传感器网络中现有部分路由协议考虑安全需求不够的问题,提出一种基于路由协议的安全机制(RPSS).该安全机制把节省节点能耗和增强路由安全性作为设计目标,采用低能量密钥管理方案和减少转发节点计算量的方法,有效地降低节点的耗能.通过预设密钥和证书,在路由建立阶段增加安全机制,得到一种较优的安全路由方案.经过安全性分析和性能分析,该安全机制可防御虚假路由信息、Sybile和确认欺骗等攻击;还具有适用面广、耗能低和计算量小的优势.