一种基于能效的多摆渡组播路由算法

在无线传感器网络环境中,针对节点能量受限且通信间断等问题,提出一种基于能量的多摆渡组播路由算法(MFMA).算法在区域划分的基础上利用区域摆渡节点和区域间共享节点的通信实现网络连通,并在此基础上提出区域能量优先级和基于优先级的区域能效组播树构造方法.仿真结果表明:MFMA能提高网络的数据交付率并降低网络通信能耗.     

在分裂的机会网络中多个消息摆渡的路由设计

针对机会网络中节点分布不规则造成分割的网络区域相隔较远的情况, 提出了一种基于全局消息摆渡和节点中继的多摆渡路由算法（GMF-NRA）。该算法使用一个全局消息摆渡节点和各个区域内的中继节点为运行于区域内部的局部消息摆渡节点中继消息, 共同完成区域间的信息传输。摆渡节点在中继节点处交互区域间的信息, 以至于不再需要摆渡节点之间实现在线协作转发消息。最后, 仿真结果表明GMF-NRA较现有的节点中继算法在网络的平均传输时延和数据交付率方面能获得更好的网络性能。     

基于图论优化模型的自组织网络算法与网络吞吐率分析

研究了分布式自组织无线通信网的组网问题,提出了一种充分利用网络拓扑结构信息的优化组网算法,该算法具有网络控制节点数少、节点之间通信链路简化等优点,在组网后规定网络通信路由的情况下,利用ＣＳＭＡ作为信道舆协议,对网络中节点之间通信的吞吐率进行了分析,在给定节点平均通信业务量的条件下,分析了整个网络的吞吐率,推导了模型参数的估值公式,计算机传真结果表明,优化网络的性能 于已有组网算法构建的网络。     

主动式通信网络性能自动监测方法

为有效感知网络吞吐量变化、时延以及丢包等态势,科学地量化分析网络性能,提出基于时间域的主动式通信网络性能自动化监测方法。构建基于时间域的三级网络性能自动化监测结构,依据网络通信目的、分布式监控以及集中控制节点采集网络监控数据,将吞吐率、时延、丢包率作为衡量主动式通信网络性能的时间域指标,通过网络吞吐率、时延与时延抖动计算以及基于EM-MLE算法的丢包率计算,实现网络性能自动化监测。经实验验证：该方法针对网络吞吐率、丢包率与时延监测结果均与实际情况较为接近,能精确监测不同月份网络链路的可用率与优良率变化。     

一种节点权重自适应调整的DTN拥塞控制

由于部署、位置等原因,DTN中各均质节点在通信中的角色和作用存在差异,采取保管传输通信模式,热点区域的节点会因缓存过早耗尽而导致网络拥塞。提出了一种考虑节点自身作用的路由算法ARBR,每个节点根据网络负载状况,自主调整自身权重参数,各节点仅接收优先级不低于自身的节点数据,从而有效利用网络局部连通性,对网络中关键节点的流量进行抑制。仿真结果表明,ARBR缓解了瓶颈节点拥塞,利用随机连接的通信机会,有效提高了网络吞吐率。     

基于nRF905的无线传感器网络节点的设计与实现

以STC12系列单片机和nRF905射频收发器为核心,设计了一种无线传感器网络节点和基于这种节点的自组织通信协议.给出了节点的整体结构,详细阐述了软件设计流程.试验表明该节点实现了自组织和多跳数传,通信稳定可靠,网络吞吐率达到无线传感器网络的要求.     

基于准瓶颈节点的干扰优化拓扑控制算法

干扰是严重影响Ad hoc网络的网络吞吐率主要原因之一。已有的基于网络链路和路径的局部干扰优化算法并未考虑网络中准瓶颈节点对网络干扰的影响,准瓶颈节点不仅影响网络的吞吐率,还可能破坏网络的连通性。利用分布式算法找出准瓶颈节点,构建链路干扰度的本地最小生成树,提出一种新的干扰优化拓扑控制算法（Quasi-bottleneck node-based Interference-optimization Algorithm,QIA）,有效地降低准瓶颈节点对网络的干扰。仿真实验结果表明,QIA算法在保证网络连通性的前提下,降低了网络干扰。该算法同经典干扰优化拓扑控制算法相比,网络吞吐率提高了约10%~30%。     

基于负载均衡算法的按需多播路由协议

Adhoc通信网中业务总负载的增大会导致按需多播路由协议（ODMRP）的网络吞吐率下降,为此,提出一种改进的ODMRP。引入负载均衡算法,根据站点当前的负载大小决定是否接收JOIN．TABLE信令作为转发组成员,并选择负载较轻的节点完成多播数据的转发,从而缓解网络拥塞,充分利用网络资源。仿真结果表明,在高负载情况下,改进的ODMRP可有效提高网络吞吐率,减小数据丢失率。     

一种无线局域网DCF扩展算法——ExDCF

在基于IEEE 802.11的无线局域网(WLAN)中,所有节点只能和接入点(AP)直接通信,即使在直接通信范围内的无线节点,其相互通信也要通过接入点进行转发,从而导致无线局域网的吞吐率大大降低。针对这一问题,提出一种分布协调功能（DCF）扩展算法——ExDCF算法:当两个通信节点在同一传输范围内时,两节点间的数据传输不需要接入点转发;即使两个节点不在一个通信范围内,两节点间数据传输需要接入点转发,但是接入点不需要再次竞争信道。该算法可以将节点间的吞吐率至少提高2倍。理论分析和仿真结果表明该算法能有效地提高无线网络的整体性能,并且能够与标准DCF很好地兼容。     

无线簇树网下的GTS时隙调度算法

研究了无线传感器网络簇树结构下的超帧调度机制,针对无线簇树网络中的通信冲突和暴露节点问题展开研究,提出了一套分析理论和判定准则,并在此基础上给出了一种基于区分服务的GTS统筹调度算法。利用NS2软件进行仿真实验,结果表明：算法能够充分利用信道,合理分配时隙,避免不必要的通信冲突,在提高吞吐率、减少丢包率和稳定网络时延方面都具有明显的效果。     

一种层次蜂窝结构的负载均衡GAF算法

针对无线传感器网络中的负载均衡问题,在蜂窝结构GAF算法(GAFH)的基础上,提出一种层次蜂窝结构的GAF算法(GAFHH)。GAFHH由若干相邻蜂窝栅格内的节点组成一簇,按照各栅格在簇中的位置进行编号。选择簇中间的栅格为活跃栅格,根据最大剩余能量原则选择簇首,由各簇首构建骨干网络进行通信。通过移动各簇的边界,使活跃栅格始终位于簇的中间。仿真结果表明,GAFHH的网络负载均衡和网络吞吐量均优于GAFH。     

基于蚁群优化的WSN功率自适应路由算法

为节省节点能量开销,延长无线传感器网络(WSN)的生命周期,在研究蚁群优化算法的基础上,提出一种基于蚁群优化的功率自适应路由算法。在蚂蚁寻路时考虑节点的传输方向、剩余能量和节点间距离。寻找到一条最优路径后,根据相邻两节点间的距离调整节点的发射功率,避免功率过大造成能量浪费。仿真实验结果表明,在节点非均匀分布的情况下,该算法能够有效节省网络开销,延长网络生命周期。     

WSN/WSAN中的时间同步算法研究

无线传感器网络实现了人类对现实世界的观测,由于网络中节点可以单独监测,因此在这样的网络中节点间需要时间同步,以确定事件发生的顺序。阐述了WSN时间同步的相关问题,并从同步报文传递方式的角度详细介绍了几种时间同步算法;从定性和定量两个方面对算法进行了比较。在此基础上,针对WSAN的新特点提出算法融合的设计思想。     

基于噪声的能量有效PCS门限自配置策略

无线传感器网络节点预先绑定的物理载波侦听（PCS）门限无法适应不同噪声。为此,采用圆盘模型分析PCS门限对网络性能的影响,将能量有效的PCS门限配置问题,等效为冲突概率最小与吞吐损失最小的最优PCS门限规划问题,提出一种基于随机噪声的能量有效PCS门限自配置策略（EPCS）。仿真结果表明,在方差为0．01-0．20的高斯噪声条件下,EPCS门限的吞吐率和能量有效性分别下降17．9％和34．1％,均优于预配置PCS门限的性能。     

无线传感器网络中的Sybil攻击检测方案

Sybil攻击是一种对无线传感器网络(WSN)危害巨大的攻击方式,它破坏WSN中的数据融合、公平资源分配等机制。为此,提出一种基于HCRL的Sybil攻击检测方案。该方案基本思想是Sybil节点创建的多个身份只拥有同一个物理位置,通过对HCRL算法的优化检测出Sybil节点。Sybil攻击对网络性能影响严重,而加入检测方案后网络性能有较大提升。通过仿真实验和性能分析证明了该方案的有效性和低系统开销。     

基于最小覆盖集的WSN数据聚集算法

针对无线传感器网络(WSN)能量有限且网内聚集错误检测率较低的问题,提出一种基于最小覆盖集的WSN数据聚集算法。构造一颗以汇聚节点为根并包含最少中间转发节点的树,其中间转发节点为树的最小覆盖集。在中间转发节点中引入读向量的相似性判断,以去除网内冗余及错误数据。实验结果表明,该算法能减少网内通信能耗,提高收集数据的准确性。     

基于Voronoi图的无线传感器网络K覆盖算法

针对无线传感器网络(WSN)在随机高密度部署节点情况下的多重覆盖问题,提出一个基于Voronoi图的K覆盖算法。该算法利用邻居节点信息计算Voronoi覆盖邻居节点集,构建有向Voronoi覆盖关系图,通过调整关系图中的节点状态实现K覆盖。仿真结果表明,该算法能正确判断网络覆盖率,连通K覆盖的近似最小活动节点集数目少于CCP算法。     

基于RSSI误差分析的无线传感器网络定位研究

提出了一种新的无线传感器网络定位算法,该定位算法主要用来有效处理无线传感器网络在实际应用地理环境中遇到的一些问题,使得算法更适应于实际应用环境。研究分析了在实际应用环境中,导致RSSI测距产生误差的两大因素,基于此提出了RSSI信号理论模型在线修正方法及使用三个网络节点来实现定位的方案,以减小RSSI误差对定位精度的影响。仿真实验结果表明,算法是有效可行的。     

一种改进的动态源路由协议研究

原有的权值簇生成算法及其改进都未能很好解决节点移动性问题。针对这一点在一种新的改进权值簇生成算法基础上,提出了新的基于簇的动态源路由协议NCDSR（New Clustered Dynamic Source Routing）。该权值簇生成算法克服了原有算法的在处理节点的移动速度上的缺陷,在计算权重、生成簇头时,对节点的绝对移动速度进行了判断和限定。NCDSR在GloMoSim模拟器下定义了数据结构,进行了模拟仿真,实验证明当节点的绝对移动速度超过限定值时,NCDSR协议端到端延迟、吞吐率和投递率等性能在网络中载的情况下是可以接收的,较原有的动态源路由协议有效。     

一种基于地理位置的无线传感器网络分簇路由算法

针对大规模无线传感器网络,提出了一种基于地理位置的双基站分簇路由算法。该算法在网络覆盖区域边缘设置两个基站,按照地理位置将区域划分为若干均匀分布网格。每个网格根据节点剩余能量和到网格内其它节点平均距离远近选择簇头。通过仿真分析,证明该算法能减少网络能耗,延长网络生存时间。