WSN中基于改进樽海鞘群算法的分簇路由协议

针对无线传感器网络能耗不均衡、网络生存期短的问题,提出了一种基于改进樽海鞘群算法的分簇路由协议;所提协议分别从分簇阶段和稳定传输阶段进行优化;分簇阶段,首先对樽海鞘群算法进行改进,引入了精英反向学习策略和动态学习机制,克服了基本樽海鞘群算法局部勘探和全局开发能力不平衡的问题;其次考虑节点的剩余能量和地理位置设计高效的适应度函数,以选出最优簇首,平衡簇间负载;稳定传输阶段,设计了基于最小生成树的簇间路由算法,为簇首构建最优传输路径,在缓解簇首负载的同时提高网络能量利用率;簇内通信阶段,引入轮询控制机制帮助节点构建传输调度,提高时隙利用率;对所提协议进行仿真实验,并与几种前沿协议进行对比;对比结果表明,所提出的基于改进樽海鞘群算法的分簇路由协议能够有效地改善网络性能,从而延长传感网对于目标区域的监测时间,并提高基站接受到的数据包总量。     

认知无线传感网络中基于簇的地理位置路由方案

针对面向传感网络设计的簇和数据路由算法无法直接应用于认知无线传感网络的问题,给出一种认知无线传感器网络中基于簇的地理位置路由方案。所给方案先利用频谱感知信息与剩余能量构建簇,然后把剩余能量大于阈值且距离信宿更近的节点作为下一跳转发节点,从而使得具有最低通信成本的路径传输数据。仿真结果表明,相比于基于频谱感知的簇多媒体路由方案和移动增强的可靠机会路由方案,所给方案在能耗和端到端传输时延方面均能得到有效控制,所给方案的能耗降低了6.0%~ 9.2%,平均时延降低了8.6%~ 16.2%。     

无线Mesh认知网络仿真研究

介绍一种基于C++的认知无线电仿真平台,针对平台中广度优先路由算法相对单一的问题,根据跨层设计思想,提出一种动态频谱分配的路由算法,实现吞吐量最大化、动态频谱分配和路由传输功耗控制。仿真结果表明,该算法能有效提高认知用户接入率、节点传输功率和端到端吞吐量等方面的性能。     

基于时间预测的多跳频谱切换算法研究

针对集中控制认知无线网络,在考虑频谱异构特性的同时,为保证频谱切换业务的服务质量,提出了一种多跳频谱切换算法。通过建立用户移动模型来预测分配信道的可使用时间;设计出路径中不同类型节点的路由处理方法;认知基站根据预测最短路径时间和路由请求包中的时间戳来选择最优路径。仿真结果表明,提出的多跳频谱切换算法能够大大降低切换阻塞概率,提高信道利用率;用户移动对信道可使用时间有着显著的影响。     

认知无线电中基于分簇的能量序贯协作检测算法

在认知无线电系统中,频谱感知技术是保证频谱资源分配以及重构网络参数的前提条件。针对复杂信道环境低信噪比下传统频谱感知技术感知性能恶化、感知时间变长和对授权用户位置不固定适应性差的问题,提出基于分簇的并行能量序贯检测的方法。该方法按照地理位置信息划分簇,按照减少传输误差和节省传输功率原则选取簇头,各簇分段并行计算似然比统计量的方法进行序贯检测,任一簇内判决成功即可结束检测。仿真结果表明,在低信噪比情况下,该算法相较现有的多节点分段序贯检测和单节点序贯检测可以有效缩短检测时间。分析分簇数对所提算法系统综合性能的影响,结果表明信噪比越低,选择分簇数越大,越能降低检测时间。     

基于认知无线电的QoS路由算法

一般无线网络的路由协议不适合直接应用于认知无线电网络,需要提出一个新的路由算法以满足认知无线电网络端到端的服务质量(QoS)性能。认知无线电网络中的节点可以自主地进行信道选择和频谱切换,从而最大限度地满足流量需求和避免流内竞争。结合按需路由的基本流程,在充分考虑信道容量和流内竞争所带来的干扰对路由选择的影响下,提出了适用于认知无线电网络的基于容量和干扰的路由算法。仿真结果表明,基于容量和干扰的路由算法比另两种路由算法具有更好的端到端QoS性能。     

WSN中基于非线性自适应PSO的分簇策略

如何更大程度地延长网络的生命周期是设计无线传感器网络路由协议时需要考虑的重要因素。针对此问题,提出一种新型的基于改进粒子群优化的分簇算法。该算法调整了传统粒子群优化算法的惯性权重系数,能够避免其过早陷入局部最优;同时考虑到能量均衡和传输路径,将转发节点与簇头协作,以减轻簇头的能耗。仿真对比实验表明,改进算法在合理分配节点和平衡簇结构系统方面具有良好的性能。     

基于非均匀分簇机制的ZigBee混合路由算法

针对现有ZigBee网络路由算法存在节点能量消耗不均衡问题,在树路由算法与无线自组网按需距离矢量路由改进(AODVjr)算法的基础上,提出一种基于非均匀分簇机制的ZigBee混合路由算法。该算法将网络分成若干个非均匀的逻辑簇,使距离协调器越近的簇规模越小,从而减少转发任务,使得能量消耗均衡。在分簇的基础上,将节点之间的传输分为簇内传输与簇间传输。簇内传输采用基于邻居表的树路由算法;簇间传输在基于树路由算法无效的情况下,采用AODVjr算法,找到两个簇首之间的较短路径;同时规定只有簇首节点和网关节点才能广播请求分组(RREQ),可以减少冗余的RREQ分组。仿真结果表明,该算法能有效推迟死亡节点出现的时间,延长网络的生存周期,达到提高网络性能的目的。     

基于DIJKSTRA的无线传感器网络分簇路由算法

为加快无线传感器网络最优路径搜索速度、减少路径寻优能量消耗和延长网络寿命,提出了基于改进的DIJKSTRA算法的无线传感器网络分簇路由算法;运用DIJKSTRA算法在无线传感器网络内以多跳接力的方式来搜寻从源节点到目的节点的最短路径;结合能耗优化策略,避免网络能耗热点问题,实现网络能耗均衡;通过与基于蚁群算法的路由算法对比分析,基于Dijkstra的网络分簇路由算法能优化网络分簇并建立较优传输路径,其快速收敛性能减缓了网络中簇头节点的能耗,延长了网络寿命,提高了网络鲁棒性。     

一种非均匀分簇的路由算法

在对经典的分簇路由算法进行分析的基础上,以延长网络生存时间为宗旨,从节点入簇、孤立节点的处理和簇间传输等方面进行设计,提出了一种非均匀分簇的路由算法。与EEUC和UCRA算法相比,该算法的节点能量利用率更高,有效延长了网络生存时间。     

移动自组网基于动态簇的MAC协议与QoS路由

论文针对移动自组网提出了一种基于动态簇的MAC协议和QoS路由算法,使用全分布式动态簇生成算法实现了对网络拓扑的分簇与维护;利用正交编码原理和蜂窝小区技术实现了基于动态簇的MAC协议;融合资源预留、移动预测和后备路径技术实现了具有QoS保障的路由算法。仿真结果对比表明:在满足QoS条件下,它提高了路由效率。     

An orthogonal genetic algorithm for multimedia multicast routing

Many multimedia communication applications require a source to send multimedia information to multiple destinations through a communication network. To support these applications, it is necessary to determine a multicast tree of minimal cost to connect the source node to the destination nodes subject to delay constraints on multimedia communication. This problem is known as multimedia multicast routing and has been proved to be NP-complete. The paper proposes an orthogonal genetic algorithm for multimedia multicast routing. Its salient feature is to incorporate an experimental design method called orthogonal design into the crossover operation. As a result, it can search the solution space in a statistically sound manner and it is well suited for parallel implementation and execution. We execute the orthogonal genetic algorithm to solve two sets of benchmark test problems. The results indicate that for practical problem sizes, the orthogonal genetic algorithm can find near optimal solutions within moderate numbers of generations     

Ad hoc中基于分簇的多路径路由协议

在Ad hoc网络路由协议中,分簇路由具有扩展性强、数据融合简单、能量利用高效等特点,成为当前路由研究的重点。在研究了一些分簇算法和多路径路由算法基础上,提出基于簇指挥路径的多路径路由算法（CDPMR）。仿真表明基于簇指挥路径的多路径路由算法,与平面的多路径路由算法相比,扩展性好,控制负载低,与其它的基于分簇路由算法相比,网络拓扑稳定,减少网络重构开销带来的通信代价,有利于均衡网络能量消耗,延长网络生命周期。     

Intelligent multicast routing for multimedia over cognitive radio networks: a probabilistic approach

Cognitive radio (CR) technology has been demonstrated as one of the key technologies that can provide the needed spectrum bands for supporting the emerging spectrum-hungry multimedia applications and services in next-generation wireless networks. Multicast routing technique plays a significant role in most of wireless networks that require multimedia data dissemination to a group of destinations through single-hop or multi-hop communication. Performing multimedia multicasting over CR networks can significantly improve the quality of multimedia transmissions by effectively exploiting the available spectrum, reducing network traffic and minimizing communication cost. An important challenge in this domain is how to perform a multi-cast transmissions over multiple hops in a dynamically varying CR environment while maintaining high-quality received video streaming to all multi-case CR receivers without affecting the performance of legacy primary radio networks (PRNs). In this paper, we investigate the problem of multicast multimedia streaming in multi-hop CR networks (CRNs). Specifically, we propose an intelligent multicast routing protocol for multi-hop ad hoc CRNs that can effectively support multimedia streaming. The proposed protocol consists of path selection and channel assignment phases for the different multi-cast receivers. It is based on the shortest path tree (SPT) that implements the expected transmission count metric (ETX). The channel selection is based on the ETX, which is a function of the probability of success (POS) over the different channels that depends on the channel-quality and availability. Simulation results verify the significant improvement achieved by the proposed protocol compared to other existing multicast routing protocols under different network conditions.

     

不确定环境下多品类共同配送路径优化

针对动态事件对配送过程的干扰问题，提出多品类共同配送车辆路径优化问题。基于对不确定环境下动态客户时空特性的分析，提出利用时空泊松分布生成动态客户的方法；并从整体运营成本及车辆固定成本入手，建立不确定环境下多品类共同配送模型；鉴于考虑模型的特殊性，设计遗传-禁忌搜索组合优化算法，结合具体算例对模型和算法性能进行验证。结果表明，提出的多品类共同配送方法优于单品类配送方法，且改进后的遗传-禁忌搜索算法具有更强的寻优能力。     

移动网格中负载自平衡的集群式边缘流媒体服务器

迅速发展的3G网络和覆盖范围可达整个城域的Wi-Fi网络的逐渐普及,使移动网络环境中对流媒体服务的需求迅速增长.由于移动用户主要依赖Internet上的流媒体服务资源提供服务,所以位于无线网络和Internet交界处的边缘流媒体服务器可以充当桥梁和缓冲区,对于降低网络负载和提高服务质量有显著的效果,因而提出一种新的集群架构的边缘流媒体服务器(CESS)的设计,而且针对集群服务器中最重要的负载均衡问题做了分析和测试,提出了一种新的MCLBS缓存替换算法来使CESS能够达到自适应的负载均衡.最后,实验测试和结果分析证明,相对于传统的缓冲替换算法,MCLBS算法更适合集群式的服务器体系结构,在同样的条件下,缓存命中率明显提高,大大降低远程服务器的带宽.     

一种无线实时流媒体增强型自适应FEC控制机制

无线网络动态的信道特性和带宽有限等特点,使得在无线环境下为流媒体应用提供QoS保证面临更大的挑战。提出一种用于无线实时流媒体传输的增强型自适应前向纠错控制策略,以提高接收方的播放质量。该策略采用跨层设计的方法,根据当前的网络状态,自适应地调整MPEG视频帧的发送速率,在视频源数据和冗余数据之间动态分配网络带宽。仿真结果表明,该策略能使接收方获得最大的可播放帧率,有效提高流媒体传输的可靠性和实时性。     

一种改进的WSN非均匀分簇路由协议

针对无线传感器网络中的“热区”问题,提出了一种新的低能耗的非均匀分簇路由协议——LEUC.该协议中,采用分布武与集中式相结合的方式依据节点的剩余能量与相对圆环中心线的位置选择簇首,成簇时综合考虑簇首能量与信号强度,簇内根据簇的大小采用单跳或者多跳传输数据,簇间构建多跳动态路由.仿真结果表明:LEUC协议可以较好地解决“...     

在线多点广播路由的动态方法探讨

多点广播是网络支持多媒体业务的关键技术之一。在线多点广播问题是指组中的成员加入或离开后多点广播路由树的更新问题。本文以服务质量（QoS)指标中的带宽和时延为优化选路准则，提出了一种受限的动态多点广播路由算法，仿真结果证明了该算法比传统算法更简洁。     

Data forwarding based on sensor device constraints in wireless multimedia sensor networks

A variety of data forwarding schemes have been proposed for wireless multimedia sensor networks where energy awareness and reliability are essential design issues. This paper proposes a data forwarding mechanism based on sensor device constraints in wireless multimedia sensor networks. A dynamic path cost function is defined considering the constraints and characteristics of wireless multimedia sensor networks. The cost function is applied to ZigBee mesh routing, and the performance of the proposed method is evaluated using a QualNet network simulator.