WIA-PA网络中的基于节能的AODV路由算法改进

能源问题对于WIA-PA工业无线网络是非常重要的;因为在恶劣的环境中它们只能依靠其有限的电池供电;传统的路由算法中,选路时没有考虑节省能量的策略,它会造成一些关键节点的过度使用而过早的退出无线网络;针对WIA-PA网络的能量受限问题,提出了一种基于搜索有较大可持续能量路由的节点方法,并对AODV协议进行改进,逸免了低能量节点的使用,从而延长了网络的生存时间;该路由协议经过了理论分析和计算机仿真的验证,具有可行性和有效性,对于WIA-PA网络的节能路由协议研究以及实现具有一定的参考价值。     

工业无线网络管理器的设计与实现

针对工业无线WIA-PA标准的网络管理器匮乏且功能简单的情况,设计开发了功能完整、运行流畅的WIA-PA网络管理器。考虑WIA-PA网络及其设备的管理功能,网络管理器实现了设备入网、网络拓扑计算、路由配置、通信资源配置等核心功能,以及网络通信、信息存储、显示、查找等基本功能;根据WIA-PA网络路由选择和时隙通信的需要,设计了网络管理器的网络拓扑结构显示算法和路由算法;配备了图形用户界面以提供人机交互接口,并支持千点级大规模组网。测试结果表明:所设计的网络管理器能实现对WIA-PA网络的集中式管理,算法耗时短、所占内存小,能在主流机器上稳定、流畅地运行。     

基于模糊推理的WIA-PA节点故障诊断

WIA-PA是由中国工业无线联盟推出的具有自主知识产权的面向过程自动化应用的工业无线网络协议,为了提高WIA-PA网络的可靠性和稳定性,提出了一种工业无线网络节点故障诊断方法;在设计WIA-PA节点诊断架构的基础上,针对节点硬故障和软故障分别设计了备份路由询问和基于模糊推理的时间序列分析两种方法分别进行相应故障检测I通过在实验室构建的WIA-PA网络以及Malab仿真平台的实验证明,所设计备份路由询问能够及时地发现节点的通信故障,而模糊推理时间序列分析方法较传统的IF-THEN方法具有更低的误检率.     

WIA-PA中基于DSDV的多路径路由协议研究

应用于工业的无线网络有着强实时性和高可靠性的要求,路由协议是WIA-PA网络的关键技术。基于DSDV的多路径路由协议,它采用了基于链路稳定性的路由选择标准和节点不相交路径策略,选择一条最高稳定性的路由传输数据,确定次稳定性、不相交路径作为备份路由。与DSDV相比,多路径算法在网络的稳定性和数据传输的性能上有了显著的提高。     

面向WIA-PA网络的并行组网方法

基于TDMA技术的工业无线网络在工厂里的使用越来越广泛。在分析WIA-PA工业无线网络在组网过程中出现漏斗效应而造成速度缓慢的问题后,提出了一种面向WIA-PA工业无线网络的快速并行组网方法,它通过改造网络的超帧结构,根据剩余能量、链路状况和启动时间选择加入时机,并改进了加入过程中的资源分配算法,实现了路由设备的并行组网,降低了通信冲突,避免了资源冲突。实验结果表明,该算法提高了组网过程的效率,缩短了组网时间。     

WIA-PA网络中的无冲突资源调度算法

在使用TDMA和FDMA机制的WIA-PA网络中,由于其无线多跳的mesh结构,时隙和信道的调度复杂变得更为复杂.本文归纳分析了多信道无线多跣mesh网络中资源冲突的类型,提出了一种对时隙和信道进行调度的算法.算法利用无线mesh网络中数据传输的路由特征,以网关为根,使用广度优先搜索算法构造uplink路由,对路由图中的节点着色,从而确定每个链接使用的时隙;然后根据链接在路由中的层次,为连续三个层上的链接分配互不相同信道.算法使用至多2倍图的度数减2个时隙,使用不多于三个信道保证了各链接的无冲突传输.最后,分析证明了算法的有效性,并通过仿真验证了算法的性能.     

基于220C协议的全分布式路由算法

针对无线ad hoc 网络,讨论了基于MIL STD_188_ 220C标准的稀疏路由树算法,分析了其优缺点,并在此基础上进行改进了稀疏路由树算法中的路由搜索和路由维护机制,给出一种全分布式路由协议.最后对两种算法进行对比分析,得出结论.     

基于容量与干扰的CogWMN信道分配和路由算法

为解决认知无线mesh网络中的信道干扰问题,提出了一种基于容量与干扰的分布式信道分配和路由算法.首先根据路由度量有效地选择最低累积代价路由,再根据信道干扰容量比最小化来选择信道.仿真结果表明:所提算法与基于干扰、基于链接的算法相比,能够显著改善平均吞吐量和时延等网络参数性能.     

WIA-PA网络密钥管理体系

WIA-PA是基于IEEE 802.15.4标准的用于工业过程测量、监视与控制的无线网络系统.作为一种新型的无线网络系统,其安全问题尤为重要,为保证WIA-PA网络的安全性,设计了WIA-PA网络的密钥管理体系,建立了集中式密钥管理模式,保证了WIA-PA网络安全通信服务,通过安全密钥管理测试,验证了设计的密钥管理体系具备良好的安全性.     

一种Ad Hoc和蜂窝混合网络路由算法的改进

本文介绍了一种基于AODV的Ad Hoc和蜂窝混合网络路由算法,在这种路由算法的基础上提出了一种Ad Hoc和蜂窝混合网络路由算法的改进方案,使之减少路由开销并降低时延以达到提高路由效率节约网络资源的目的。最后,用NS网络仿真工具对其进行了仿真分析,结果表明改进后的混合网络路由算法有效的减少了混合网络中的路由开销并降低了时延。     

基于路径质量的无线传感网路由协议

基于跳数的无线传感器网络路由协议因实现简单、延迟少和易维护等优点,一直以来受到广泛关注。在分析现有基于跳数的路由协议的基础上,对最小跳数路由算法的选路标准进行了改进,提出了一种基于路径质量的无线传感网路由协议,采用跳数、综合链路质量和节点能量作为路径质量的度量指标。使用OMNET++网络仿真软件进行了仿真实验,实验结果表明：改进后的路由协议有效地提高了网络分组的投递率,降低了网络的能耗。     

基于历史传输效率的最小传输延迟算法设计

机会网络的数据交换不需要完整的路径,且传递数据是基于节点机会移动和机会相遇。相对于传统网络来说,达到了绿色节能的目的。但是,机会网络中节点逐跳传递数据存在较大的传输时延和大量的数据副本,造成传递过程中节点能量的过度消耗,为了取得较小的传输时延和较少的数据副本,本文提出基于历史传输效率的最小传输延迟算法MDBHE算法,根据历史的传输效率构建一条局部效率高且传输时间短的传递路径。仿真实验结果表明,MDBHE算法与传统的机会路由算法相比,缩短了传输时延,提升了机会网络的传递成功率。     

基于梯度化邻居节点信息的传感器网络性能优化*

由于路由控制粒度粗,传统最小跳数路由无线传感器网络模型MHR存在数据汇聚可靠性差和能量有效性低等问题,需进一步完善。为改善传统MHR网络的性能,提出一种高效可靠的最小跳数路由无线传感器网络模型MHR-ER,在MHR网络的基础上,通过提取网络梯度化邻居节点信息作为路由精细化控制的依据,通过限制最小跳数梯度场梯度层次宽度以保证数据汇聚的高可靠性,通过限制数据分组的各跳转发节点数以提高数据汇聚的能量有效性。理论分析和仿真结果表明,与MHR网络相比,MHR-ER网络具有极高的数据汇聚可靠性和较好的能量有效性,有利于推动最小跳数路由无线传感器网络的实际应用。     

无线传感器网络QoS路由的研究与仿真

无线传感器网络要求支持多种业务的差别服务和全网范围的资源有效利用,QoS路由是解决该问题的关键技术之一.在分析无线传感器网络QoS 路由问题的基础上,对定向扩散(Directed Diffusion,DD)进行扩展,提出了一种组合利用路径节点最小能量和最小跳数信息的分布式QoS 路由算法,并建立了仿真模型.仿真结果表明,与传统DD比较,网络生存期可提高500%;不同比例的混合业务模式下,可很好的支持不同业务的资源需求分配,达到全网能耗均衡.     

节点位置固定的线性无线传感器网络节能路由

无线传感器网络节点一般采用电池供电,能量非常有限,因此提高网络能量效率、最大化网络生命周期成为亟待解决的重要问题。线性无线传感器网络在某些实际应用中,由于监测环境和对象的特殊性,监测点位置往往是事先确定的,并非随机分布,故现有的线性路由和变距离节点布置方案应用性受限。针对这一问题,提出了一种等距离分组多跳路由,建立了其能耗数学模型,得到了网络平均能耗与网络长度、节点数和分组数的数学关系,并给出了最小网络平均能耗下的分组数求解方法,最后用Matlab软件仿真分析。结果表明,与单跳、多跳、分簇多跳三种常见路由相比,等距离分组多跳路由由于没有簇头,因此具有最小的网络平均能耗和最大的网络生命周期。     

WSN中基于能量代价的能量优化路由算法

针对无线传感器网络路由算法中的节点能耗问题,提出了一种基于能量代价的能量优化路由算法。算法综合考虑数据传输中节点能耗的有效性和均衡性,设计了一种新的能量代价函数,实现了二者的优化匹配。传感器节点按此函数计算前向部居节点的能量代价,选择能量代价最小的节点作为下一跳。算法基于部居节点信息进行路由选择,具有较低的计算时间复杂度。最后,对路由算法的性能进行了仿真分析,并与典型的路由算法进行了对比,结果表明,本路由算法能够有效延长网络生存时间,节约并均衡节点的能量消耗。     

基于图卷积神经网络的智能路由算法

使用特定数学模型的路由转发算法难以满足用户多样化的服务质量需求,基于深度学习的智能路由方案因具有准确性、高效性、通用性等优势,成为路由决策的发展方向。然而,目前多数智能路由算法在网络拓扑动态变化时需要重新训练,造成路由更新不及时,难以应对网络拓扑动态变化。提出一种基于图卷积神经网络（GCN）的智能路由算法。线下利用提前采集的网络信息,根据路由开销标签训练GCN智能路由模型,通过该模型输出单跳路由开销。线上采集实时信息并根据模型输出的路由开销结果对网络层路由协议进行调整,计算最小路由开销的路由路径,实现自适应网络更新。算法利用GCN的图数据结构处理不规则的网络拓扑,通过图卷积算子自动提取特征解决路由网络多属性参数提取的问题,同时引入模糊C均值算法进行网络状态离散化分析,为数据集生成标签,从而有效监督GCN模型训练。实验结果表明,该算法较ECMP、DRL-TE和SmartRoute算法路由性能更好,其平均丢包率、时延和吞吐量指标均为最优,且相较于单一的流量模式具有更强的泛化能力。     

一种改进的无线传感器网络最小跳数路由协议

针对无线传感器网络最小跳数路由协议数据包多路径冗余传输,能量消耗不均衡等问题,提出了一种改进的无线传感器网络最小跳数路由协议。该协议通过引入侦听机制在网络中建立传输路径,同时采用一种新的能量均衡策略解决关键节点能耗过快的问题,以有效延长网络寿命。通过自主研发的无线传感器网络仿真平台进行仿真,比较最小跳数路由协议和改进协议的性能。实验结果表明:改进协议能够很好的均衡网络能量消耗,提高网络能量有效性,延长了网络寿命。     

基于服务质量的多媒体通信初始路由建立算法的研究

基于服务质量的路由选择机制是从根本上提供分布式多媒体应用所需的服务质量保证的重要手段之一。该文提出了两种基于服务质量的多媒体通信初始路由建立算法。一种算法支持在两个通信方之间建立基于服务质量的初始路由,既可以作为点对点多媒体通信的基于服务质量的路由选择／初始路由建立算法,也可以作为初始成员为两个的多媒体动态组通信的基于服务质量的初始路由建立算法,另一种算法支持在多个通信方之间建立基于服务质量的初始路由,既可以作为多媒体静态组通信的基于服务质量的路由选择／初始路由建立算法,也可以作为初始成员为多个的多媒体动态组通信的基于服务质量的初始路由建立算法,文中还探讨了这两种算法的正确性。     

WSN中节点覆盖分层下的多路径路由协议

为了解决无线传感器网络（WSN）的路由问题,在分析了单路径路由协议和多路径路由协议的基础上,提出了节点覆盖层次模型。该模型根据节点到sink节点的最小跳数将网络分成以sink节点为中心的层次结构,并将邻居节点分成父节点、兄弟节点和子节点3类。并设计了在此模型下的路由协议MP-NCL。在该协议中,节点总是将感应到的数据向父节点转发,实现了跳数最小、多路径的数据传递。分析和仿真结果表明,节点覆盖层次模型和MP-NCL路由协议在延时、耗能、可靠性和生命期方面有较好的性能。