基于萤火虫群优化的Ad Hoc网络路由协议

针对Ad Hoc网络拓扑结构多变、网络生存时间受限及数据包分组传输效率低下等问题,本文借鉴萤火虫群优化算法的思想,提出了一种基于萤火虫群优化的Ad Hoc网络路由协议。路由协议用萤火虫优化算法的荧光素强度的更新规则与无线自组网络中的节点移动速度、拥塞程度、节点剩余能量及节点间的距离等因素相互映射,改进萤火虫群优化算法中的搜索萤火虫、驻留萤火虫及回溯萤火虫用于完成Ad Hoc网络中路由协议的路由发现、路由选择及路由维护等过程,整个协议无须传送大量的控制分组,即可实现Ad Hoc网络的稳定。仿真实验结果表明,与AODV及基于蚁群优化的路由算法AntRouting协议相比,本文所提出的路由协议在端到端延时、分组数据传输率及网络生存时间上均有良好的性能。     

一种无人机自组网DSR协议优化方法

针对DSR协议的路由优化问题,结合无人机网络的特点,提出一种基于萤火虫算法的无人机自组网DSR协议优化方法。该方法综合利用节点的能量消耗、缓冲拥塞、移动速率和传输损耗构建萤火虫的适应度函数,根据适应度函数来衡量萤火虫的荧光亮度,通过萤火虫初始化、萤火虫移动和更新荧光值等阶段的路由搜索过程,对DSR协议的路由算法进行综合优化,解决无人机自组网传输链路稳定性不佳的问题。使用OPNET仿真工具评估了优化前后DSR协议的各项指标,仿真结果表明,相比传统方法,优化方法在无人机场景下,业务接收速率提高了33.8%,平均端到端时延降低了73.91%,路由负荷发送速率减少了44.99%,路由负荷接收速率减少了37.55%,丢包率减少了68.01%。所提方法均衡优化了无人机自组网的网络性能和路由开销,可以为无人机自组网提供稳定高效的路由服务。     

改进的无线Mesh网路由判据算法及其路由协议

为了改善802.11s无线Mesh网传输过程中因重传次数过大而造成的丢包问题,根据实际无线传输中的网络重传次数特性,提出一种基于最大重传次数的空中传播时间改进路由判据算法.同时为了缓解因单根节点造成的网络拥塞,提高实际场景中边缘节点的传输性能,并保证网络中所有节点使用无线信道资源的公平性,基于树的寻径机制从拓扑结构的角度,提出一种改进的多根节点的混合无线Mesh网路由协议(M-HWMP).理论及仿真结果表明,改进的路由判据算法及路由协议优化了无线Mesh网传输不同数据流时的吞吐量、时延特性,并在一定程度上避免了网络拥塞.     

ZigBee传感网络Cluster-Tree改进路由算法研究

ZigBee技术的无线传感器网络是基于分布式地址分配的一种支持拓扑变化、节点移动的新型无线传感网络,拥有强大的自组网能力.针对ZigBee网络的Cluster-Tree算法对簇首能量要求高及节点间非最佳路由的问题,结合节点能量分析提出新的簇首产生办法,并结合AODVjr算法的思路来寻求节点间的最佳路由.仿真结果表明,改进的算法能够有效地提高数据发送成功率,降低网络中的死亡节点数,减小端到端的报文传输时延,提高网络的使用价值.     

自组网环境下基于QoS的路由协议

自组网是一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性的自治系统。在这种环境中,由于节点无线通信覆盖范围的有限性,需要借助其它中间节点进行分组转发到达信宿。常规路由协议在自组网环境无法有效地正常运行。文中首先描述了自组网的概念和特点,在此基础上提出了自组网环境下的基于QoS的路由协议。该路由协议的主要思想是根据无线链路两个重要指标：平均错误分组率和生存时间进行路由发现、选择和维护。相对于跳数而言,它们向用户提供了最有可能满足特定QoS需求的信息流的传输。     

移动自组网中路由协议的研究

在无线移动自组网中每个节点都需要兼具路由器的功能,路由是一个非常重要的研究问题,各种无线移动自组网路由协议的提出及相关的性能分析评价也成为学术界的研究热点.本文简单比较了AODV、GPSR及ADV 3种典型的无线移动自组网路由协议,并通过NS-2仿真,对3种路由协议在UDP和TCP业务流下的平均投递率、路由开销、平均端到端延时和吞吐率网络性能进行分析及评价.     

无线传感器网络的能量均衡路由算法

针对大部分无线传感器网络路由协议只能实现局部能量均衡的问题,提出一种改进的能量均衡路由算法,把传感器网络构建成按最小跳数分层的网络,利用节点直接传输和逐跳转发相结合的混合传输策略,在多跳传输时,使用改进的基于多路径路由的最大能量路径算法。仿真结果表明,该算法能有效延长网络的生存时间。     

恶劣环境下无线传感器优化研究

研究恶劣环境下无线传感路由的可行性及强壮性,针对目前在恶劣环境下缺乏一种有效的无线传感器,在TinyOS Beaconing路由协议的基础上,从整个网络的生命强壮性和能耗的均衡性角度出发设计网络节点,为提高网络生存时间,提出了一种应用于恶劣环境下的改进型无线传感路由协议,并结合煤矿井下数据监测的实际情况设计了节点查询算法、局部节点能量调整算法和路由维护算法,同时对协议应用的算法进行了场景仿真测试,仿真测试的结果表明,改进后的路由协议具有协议结构简单、路由表小,能量消耗小,数据通信可靠性高,网络生存时间长等特点,适合在恶劣环境下使用.     

基于路径服务质量度量的AOMDV改进路由协议

移动自组网中,传输路径的服务质量是影响路由性能的蘑要因素.为了提高多路径路由性能,在分析AOMDV协议的基础上,提出了一个新的参数"路径服务质量度量",用来体现当前路径传输状态.基于这个参数,同时引入路径收集的思想,提出了一种摹于路径服务质量度量的AOMDV改进路由协议PQSM-AOMDV.协议综合选择节点平均连接度大,跳数少和节点平均负荷小的路径进行数据转发,以期提高路由性能.仿真结果表明:与AOMDV协议相比,该协议提高了分组投递率,减小了分组端到端时延,降低了路由发现频率.     

基于人工智能算法的能量高效分簇路由协议

提出一种基于人工智能算法的能量高效分簇路由协议,应对无线传感器网络节点中能耗不均衡的问题。在成簇阶段,利用萤火虫优化算法优化模糊C均值聚类,借助改进的模糊C均值聚类算法解决网络分簇问题;根据节点剩余能量和地理位置动态更新簇首。簇间通信阶段,采用蚁群优化算法建立高效的簇间路由,为簇首节点构建最优多跳传输路径。簇内通信阶段引入轮询控制机制,使网络能量效率进一步得到提高。仿真结果表明,所提协议在能量效率和生存周期方面有一定提升。     

Improvement of battery lifetime in software-defined network using particle swarm optimization based cluster-head gateway switch routing protocol with fuzzy rules

The software-defined network (SDN) is one of the network architectures, in which the data plane and control plane is divided from each other, and the network can be handled using a sensibly centralized controller and this method is adopted to reconfigure the wireless sensor network automatically. In this article, to implement the SDN in MANET, in which control nodes can be chosen in SDN dynamically for the activation of MANET function to allocate the works to other mobile nodes to the base station. However, in the field of mobile ad hoc networks, the network lifetime, and battery lifetime is one of the major problems and the energy consumption can play a significant rule for the transmission of data in the SDN. Therefore, in this article, particle swarm optimization (PSO) based CGSR (cluster-head gateway switch routing protocol) algorithm with fuzzy rules is proposed to increase the network lifetime of battery powered mobile nodes by reducing the energy consumptions of each node in software-defined MANET. In this proposed method, a routing method that can permit various mobile nodes with low battery power to transmits the data from source node to base station. We design a PSO based CGSR routing protocol by selecting the routing mobile nodes using fuzzy rules for packet transmission. In CGSR process, the formation of cluster and selection of cluster head is executed depending on the particle swarm optimization method. This proposed routing protocol can be used to enhance the battery lifetime by extension of the network lifetime with numerical analysis for efficient route node selection.     

一种基于跨层功率控制的Ad hoc网络路由算法*

在无线Ad Hoc网络路由协议中引入功率控制不但可以降低网络能量消耗,同时还能改善网络的吞吐量、投递率等性能,已成为当前Ad Hoc网络的一个研究热点.本文提出了一种基于跨层功率控制的按需路由算法CPC-AODV(Cross-layer Power Control Ad hoc On-demand Distance Vector).算法按需建立多个不同功率级的路由,节点选择到目的节点最小功率级的路由来传递分组,并对网络层的数据分组、路由分组和MAC层控制帧的传输采用不同功率控制策略来降低能量消耗.仿真结果表明:算法有利于降低通信能量开销,延长网络寿命,提高网络投递率及改善网络时延.     

Particle swarm optimization based clustering algorithm with mobile sink for WSNs

Wireless sensor networks with fixed sink node often suffer from hot spots problem since sensor nodes close to the sink usually have more traffic burden to forward during transmission process. Utilizing mobile sink has been shown as an effective technique to enhance the network performance such as energy efficiency, network lifetime, and latency, etc. In this paper, we propose a particle swarm optimization based clustering algorithm with mobile sink for wireless sensor network. In this algorithm, the virtual clustering technique is performed during routing process which makes use of the particle swarm optimization algorithm. The residual energy and position of the nodes are the primary parameters to select cluster head. The control strategy for mobile sink to collect data from cluster head is well designed. Extensive simulation results show that the energy consumption is much reduced, the network lifetime is prolonged, and the transmission delay is reduced in our proposed routing algorithm than some other popular routing algorithms.     

基于加权路由思想的无线自组织网络生存时间优化算法研究

在无线自组织网络中,网络生存时间是衡量网络性能的重要指标之一.分析影响网络生存时间的众多因素后,提出了一种工作量加权路由模型以提高无线自组织网络的生存时间.在网络信息传输的过程中,综合每条链路的业务工作量对网络链路进行加权,建立距离加权传输数学模型.该模型通过降低工作较为繁忙节点的信息转发概率,从而到达均衡节点能耗的目的.最后,采用MATLAB进行数值仿真,结果显示本文提出的路由算法可以有效延迟网络生存时间,均衡网络节点的能耗.     

基于蚁群优化的无线传感器网络路由算法

如何在资源受限的无线传感器网络中进行高效的数据路由是无线传感器网络研究的热点之一。基于群智能优化技术的蚁群优化算法被广泛应用于网络路由算法。提出一种无线传感器网络蚁群优化路由算法,能够保持网络的生存时间最长,同时能找到从源节点到基站节点的最短路径;采用的多路数据传输也可提供高效可靠的数据传输,同时考虑节点的能量水平。仿真结果表明:提出的算法延长了无线传感器网络的寿命,实现无线传感器网络在通信过程中快速、节能的路由。     

基于蚁群算法的无线传感器网络节点可信安全路由

针对无线传感器网络内部恶意节点可能产生的攻击,提出一种基于蚁群算法的节点可信安全路由协议,将节点信任评估模型引入到蚁群路由算法中,提高无线传感器网络的节点可信度,以节点可信度为依据隔离恶意节点,增强网络安全性。仿真结果显示,算法在网络丢包率、端到端时延、吞吐量和全网能耗等评价指标上都得到了显著的改善,对黑洞攻击具有较好的抵抗性能。     

网络编码下不可靠自组织网络高效路由算法

无线自组织网络(wireless ad hoc network)中链路的不可靠性与高丢包率是影响网络性能和应用的主要缺陷.为了优化多跳的不可靠无线网络中完成数据传输所需的数据分组发送次数,提出了融合路径切换思想的基于网络编码的路由协议(network coding routing with path switching,简称NCPS).为了发现潜在的适合网络编码的路径,首先分析并提出了网络中路径可编码与可解码条件;其次对比于传统的最优路径,分析得出了在网络编码下路径切换所能获取的编码收益;最后以优化网络中数据分组发送次数为目标,设计了网络编码下结合路径切换的路由协议.实验结果表明,在不同的网络环境参数下,NCPS能够有效减少网络中的数据发送次数,获取稳定的编码收益.     

无线传感器网络权衡生存时间与数据分组跳数的分流路由算法*

无线传感器网络的节点大多采用电池供电.因而节能对无线传感器网络就显得至关重要.该文提出一种能耗感知的优化网络生存时间的路由算法,称之为分流路由算法(DTRA,Diffluent Traffic Routing Algorithm).DTRA算法采用一个优化模型以优化每个节点发出的数据比例,从而达到权衡网络生存时间和数据分组跳数.此外,采用一个简单的遗传算法求解该优化问题.仿真结果表明:DTRA算法能显著地提高网络的生存时间,同时将数据分组平均跳数保持在一个较低的水平;在网络生存时间上,DTRA算法比一些已有的知名算法更优.