基于能量优化的LEACH路由协议改进

针对LEACH路由算法中簇头选举随机性和簇头与基站直接通信导致能量消耗过快且不平衡的特点,提出新的改进算法,以达到降低能耗目的。在改进算法中,簇头剩余能量高于网络平均能量。根据簇头节点与基站的相对位置划分不同区域,簇头节点发送数据采用多跳方式,避免簇头节点能量消耗过快,达到平衡网络能量消耗的目的。仿真表明,通过改进簇头选举条件和采用多跳路由的方式,即使在数据通信量增加的情况下,依然能够延长网络通信时间。     

WSN中能耗均衡的自组织多跳聚类协议研究

针对LEACH协议能耗不均和节点过早死亡的缺陷,提出了能耗均衡的自组织多跳聚类协议。该协议通过在竞争簇首过程中加入能量参量来均衡节点能耗,并完全采用节点自组织的方式构建簇首间的多跳网络,减小了协议开销、避免了外围节点的早死,比传统聚类协议更能适应大规模的传感器网络。仿真实验证明,与已有聚类协议相比,自组织多跳聚类协议能够均衡网络负载,延长网络寿命。     

一种基于LEACH协议改进的簇间多跳路由协议

为了均衡无线传感器网络的能量消耗,延长网络的生存时间,在研究几种基于均匀分簇和非均匀分簇的路由协议基础上,提出一种基于LEACH协议改进的簇间多跳路由协议。该协议引入能量因子和距离因子修正了LEACH协议的阈值函数。在簇间通信过程,簇头节点与Sink节点之间采用多跳通信方式,簇头与簇头之间形成一条通向Sink节点的优化路径。实验结果表明,相比于LEACH协议和EEUC协议,本文提出的新协议能够有效的均衡网络的能量消耗,延长无线传感器网络的寿命。     

基于跨层设计的CLRM-HWMP路由协议研究

在研究HWMP路由协议的基础上引入跨层设计方法,综合考虑数据链路层的数据帧传输成功率DFTE(Data Frame Transmission Efficiency)、网络层的可用带宽和节点跳数作为跨层路由度量值CLRM(Cross-Layer Routing Metric),提出一种综合路由判据的跨层路由协议CLRM-HWMP路由协议.该协议有效解决单一的路由量度判据在提高无线Mesh网络性能方面的局限问题.通过NS-3仿真工具对无线Mesh网络中的HWMP路由协议和提出的CLRM-HWMP跨层路由协议进行分析对比,实验结果表明:提出的CLRM-HWMP路由协议有效降低了节点间端到端时延、提高了数据包投递成功率和网络吞吐量.     

MWNs中基于跨层动态信誉机制的安全路由协议

无线多跳网络(multi-hop wireless networks, MWNs)面临着各种攻击的威胁,尤其是针对路由安全的内部多层攻击和诽谤攻击.信誉机制作为评估节点间信任关系和抵御内部攻击的有效方法,已经被引入MWNs用于保护路由安全.然而,现有成果主要采用分层设计,只考虑单一层次上的攻击,忽略了多层攻击;同时,现有成果还忽略了诽谤攻击和推荐节点的可信性,降低了信誉度评估结果的可靠性.针对上述问题,首先提出基于可靠推荐的跨层动态信誉机制(cross-layer dynamic reputation mechanism, CRM).然后,基于CRM提出了基于推荐保护和跨层信誉机制的安全路由协议(recommendation protection and cross-layer reputation mechanism based secure routing protocol, RPCSR).仿真结果和性能分析表明,RPCSR能够有效抵御内部多层攻击及诽谤攻击,保障路由安全.     

WSN中LEACH路由协议的改进及仿真

针对低功耗自适应聚类（LEACH）路由协议中簇头节点在空间上分布不均以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多等不足,提出一种改进的LEACH路由协议LEACH-ZMH,其中采用基于区域的簇头选择和簇间多跳数据传输的方法。给出LEACH-ZMH的正确性证明和复杂性分析。NS2仿真表明,改进的协议有效延长了网络的存活时间,性能优于LEACH协议。     

基于LEACH路由协议的多跳节能路由算法

当无线传感器网络部设在不同环境中时,需要提出新的算法以适应特殊环境,减少节点能量消耗;算法针对LEACH路由算法的局限性,提出了一种适用网络覆盖范围较大,节点间距离较远,需要远距离传输的路由算法;本算法利用节点到基站的距离因素,修改簇头阈值信息;并利用簇头竞争重新设定簇头,使剩余能量较高的节点成为簇头;同时,运用多跳的方式传输数据,这样可以适应远距离传输;仿真结果表明,相对LEACH算法,算法将节点死亡时间推后了300~400轮,网络存活周期延长了400轮左右,很明显的减少了网络的能量消耗,延长了网络的生存周期和稳定性。     

基于优化成簇多跳的LEACH协议改进

针对无线传感器网络分簇路由协议因簇内和簇间的能耗不均带来的覆盖空洞和能量空洞的问题,提出一种基于优化成簇多跳的LEACH协议改进。依据通信射频能耗模型,在成簇时,采用优化分区和双簇首模式,避免因成簇空间和簇首分布不均带来的"覆盖空洞"问题;在簇间路由时,基于簇首能量和与基站的距离,选择代价最小的路由,弥补了因簇首能耗不均导致"能量空洞"的现象。经仿真实验测试,结果表明,与LEACH及同类改进算法相比,该算法有效地降低了网络能耗,延长了网络生命周期,同时提高了网络数据吞吐量。     

基于最优簇首分布的传感器网络跨层设计

针对经典分簇算法能量负载不均衡的问题,提出了一种高效节能的跨层协议OCBC,在该协议中通过经线和纬线对网络进行划分,同时根据节点的地理位置和剩余能量来竞选簇首,以实现簇首的优化分布,使得能量消耗更加均衡。由于采用了优化的多跳算法,网络的扩展性得以较大的提高。仿真结果表明,动态分簇策略比传统的LEACH协议在网络扩展和生命周期方面有较大的性能优势。     

WSN中LEACH路由算法的改进

针对无线传感器网络节点能耗严重失衡问题,以低功耗自适应聚类LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)算法为基础,融合最小生成树的思想,提出一种新的LEACH-PD(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy based on Power and Distance)算法.该算法综合参考节点的剩余能量以及节点到基站的距离合理选择簇首,簇间采用多跳转发的方式与基站进行通信.NS2仿真结果证明,与LEACH算法相比,改进后的LEACH-PD算法在网络负载、能量消耗等方面进行优化,能有效延长网络的生存时间.     

基于LEACH协议的簇头多跳(LEACH-M)算法

为了延长网络的生存时间,需要设计能量有效的协议,适应传感器网络的特点.成簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术,它能够增强网络的扩展性和延长网络的生存时间.早先提出的LEACH协议是无线传感网中的低功耗自适应分层路由算法,但节点通过一跳通信将数据传送给簇头,簇头也通过一跳通信将聚合后的数据传送给基站,这样会造成簇头节点负载过重,在LEACH协议中引入簇头多跳算法,使得簇头之间形成一个多跳的最优路径通向基站,从而减少了簇头节点能量的消耗,延长了传感网的寿命.实验表明此方法行之有效.     

LEACH协议的簇头多跳（LEACH-M）改进算法

节能高效的实现路由转发是路由设计的一个关键点。总结了目前已有的无线传感器网络的传输路由模式,发现早先提出的LEACH协议虽是无线传感网中的低功耗自适应分层路由算法,但会造成簇头节点负载过重。成簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术。提出的是基于LEACH算法的多跳路由改进算法,并在考虑簇头最优个数的选择下,通过采用簇头之间的多跳算法达到减少能量消耗、延长传感网的寿命的目的。实验表明此方法有效。     

施工隧道监控WSN跨层应急通信协议研究

具有实时应急功能的无线传感器网络是解决施工隧道安全运营的有效手段之一。针对施工隧道的环境恶劣、事故多发等特殊应用背景,提出一种紧急状况下多层次跨层联动的应急通信协议,保障网络对突发状况能快速重构。实验结果表明,提出的应急通信方案用于故障恢复和拓扑结构动态变化的网络具有实时性好、可靠性高等特点,适合于施工隧道的监测网络,也可推广到其他有应急需求的网络。     

无线传感器网络中的跨层安全设计

无线传感器网络(WSNs)发展迅速,可广泛应用于军事、工业及科学等领域。传感器网络在无线信道中工作,其节点有限的能源、计算能力、存储能力使得其面临着严重的安全问题。已提出的许多安全方法都基于分层设计的概念。分析了分层安全设计的局限性,回顾了现存的W SNs的安全设计方案,提出了一些新的跨层解决办法,并指出了传感器网络中跨层安全的研究方向。     

无线传感器网络LEACH路由协议的改进

针对LEACH协议的不足,提出了一种基于k均值聚类的多跳分簇路由算法LEACH-KMCM。经过MATLAB仿真平台的测试,与LEACH协议相比,LEACH-KMCM使得整个网络的生命周期延长,具有较好的能量优化特性。     

WSN中负载平衡的LEACH通信协议研究

LEACH协议是无线传感器网络中被广泛应用的聚类协议,但它存在负载不均衡的缺陷.通过分析LEACH协议聚类中节点的能耗情况,建立节点的能耗模型,找出了聚类之间以及节点之间负载不均衡的原因.基于原有协议,提出了一种新的LB-LEACH通信协议.使用OMNET 进行仿真实验,实验结果表明,新协议能够使聚类间的负载更加均衡,减少节点的过早死亡,延长整个网络的寿命.     

一种集中式水下无线传感器网跨层调度协议

分析了水下无线传感器网络（WSNs）中单链路发射功率和距离与频率的关系,提出一种跨层的集中式调度方法,AP（access point）在网络中通过广播信标的形式收集估计各节点的时延和距离信息,在MAC层考虑水下链路延迟特点,对各链路进行调度减少冲突;节点在物理层通过自适应地改变节点发射功率和发射频率,减少能耗.仿真结果表明：所提方案在节省系统能量消耗的同时,能够减少碰撞,提高系统吞吐量.     

军事无线传感器网络路由协议的研究

针对军事无线传感器网络节点部署区域的特殊性及节点易遭破坏的特点,提出了基于LEACH协议的军事无线传感器网络簇头多跳算法(LEACH-HOP)。模拟仿真证明,LEACH-HOP与LEACH相比具有更好的性能,可以有效延长网络生存时间。