基于Tossim的传感器网络多信道仿真实现

多信道协议以其缓解网络干扰、增加吞吐量等特性,在无线传感器网络中应用越来越广泛.然而仿真工具Tossim只支持单信道仿真.该文分析了Tossim的工作原理,提出了使Tossim支持多信道仿真的方法,并给出了详细的解决方案.实验结果表明,Tossim已能成功支持多信道仿真.     

煤矿井下无线传感器网络分布式信道快速分配算法

在深入分析现有的分布式信道分配算法的基础上,结合无线传感器网络节点分布的特点和网络架构等特征,通过采用接收者协议干扰模型和确定网络节点最小发射功率的方法,提出了基于网络拓扑最大链路边数的分布式信道分配算法CALENT.与现有的无干扰分布式信道分配算法Dis-Link的深入分析和对比研究表明,CALENT算法在同信道干扰指数和算法收敛速度等方面具有明显的优势,性能表现更为优越.     

支持多信道的无线传感器网络DMAC协议

为了解决无线传感器网络低延迟、高吞吐量与有限的带宽之间的矛盾,提出了一种基于DMAC的动态多信道MAC协议.协议依据节点本地信息,将信道预先分配给中间节点,利用多信道和多个时隙排列实现了DMAC的多信道支持,并为DMAC协议增加了由根节点到子节点的通信方式.理论分析与NS-2仿真结果表明,支持多信道的DMAC协议在没有增加能耗的前提下,显著降低了数据传输中的延迟.     

无线传感器网络功率控制技术及NS2仿真

无线传感器网络在工业控制领域具有广阔的应用前景.论述了无线传感器网络中的功率控制技术,包括链路层、网络层的相关协议和应用层的数据融合等技术.基于NS2平台,使用MITuAMPS扩展,仿真模拟了leach和leach-c协议的运行,分析了2种协议下的网络节点生存个数及各节点能量消耗随着时间变化的趋势,为无线传感器网络应用于工业控制提供了一种功率控制的模拟分析方法.     

基于路由树的多信道多跳无线传感器网络资源分配算法

采用有效的多信道资源分配算法可以增强网络的稳定性,提高网络的通信效率.因此提出一种适用于大规模网络的资源分配算法,既可用于静态网络,也可用于动态网络.首先根据路由树的关系,依据提出的时隙复用规则,给出节点间的时隙分配.仿真与管载数据包算法比较,在不同的通信距离下,网络的吞吐率分别提高35.7%和18.4%.在动态网络中,恢复网络通信产生的通信量与节点个数的变化有关,与总通信量的比例要小于网络节点变化的比例.     

移动无线信道建模及仿真

无线移动信道是非常复杂的，信号在传输过程中存在着多普勒频移和多径时延扩展。从而引起衰藩。如何克服衰落影响，就成为移动通信研究的主要问题之一，要克服衰落影响就要深入了解信道特点，建立正确的信道模型。本文介绍移动无线通信的特点及广泛应用的Clarke模型。在此基础上讨论了利用Clarke模型进行移动无线信道仿真的具体方法，并给出仿真结果。     

一种无线传感器网络低延时信道接入协议

针对无线传感器网络S-MAC协议中的延时问题,提出并设计了一种新型的MAC协议——LD-MAC协议。该协议采用提前预约多跳传输节点的方法,实现数据分组的快速转发,减少数据分组在网络中的延时,在一定程度上解决了节点早睡的发生。同时由于数据分组的快速转发,减少了节点的能耗。仿真实验表明：LD-MAC协议能够较好地降低能量消耗和数据传输延时。     

无线传感器网络节能动态任务分配

为了延长网络生存期,减少网络能量消耗,在分析现有无线传感器网络任务分配机制的基础上,提出一种面向分层结构、多跳传感器网络的节能任务分配方法.该算法根据节点工作状态、剩余能量以及能耗,基于熵理论,建立代价函数,结合粒子群优化算法,实现优化任务分配策略.同时,针对无线传感网络动态变化使当前的任务分配策略可能不再是最优的情况,对任务进行动态调整.仿真实验结果表明该分配机制能有效减少无线传感网络计算时间和网络能耗,提高网络寿命.     

一种无线传感器网络路由协议的研究与仿真

无线传感器网络能够实时的监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,其关键技术之一就是路由算法及实现。本研究提出一种改进的定向扩散路由算法,通过分析兴趣扩散的深度、邻居节点的梯度及接收信息的效率,选取最优的节点用以建立数据传输路径。并在网络仿真工具OMNET++环境下实现了对该协议的仿真,仿真表明该协议具有很好的性能,能大大缩短路由建立的时间,提高数据传输的速度。     

无线传感器网络任务分配的粒子群优化算法

为延长网络生命周期,减少网络能量消耗和均衡网络负载,引入了离子群优化算法,提出了一种基于离散粒子群优化的任务分配算法.该算法根据任务总完成时间和能量损耗,建立代价函数,实现优化任务分配策略.引人变异算子,很好地保持了种群的多样性并提高了算法的全局搜索能力.仿真实验结果表明算法是可行的和有效的.     

基于UWB的井下无线传感网信道模型研究

超宽带(UWB)信号符合井下无线多媒体传感器网络(WMSNs)对于抗多径、防爆以及高定位精度的要求,该文基于IEEE 802.15.4a提出UWB信号在井下传播的统计信道模型。首先,根据地形、人员和设备环境的不同对井下信道进行分类,并根据Frensel定理给出节点间存在信号可视(LOS)通路的必要条件;然后对不同类型的信道进行统一的统计建模,再通过参数设置对其进行区分;最后对所提出信道模型的多径传播和时延扩展特性进行仿真验证和分析,说明其能够很好地刻画UWB信号在不同井下环境中的传播特性,为进一步设计井下高效的UWB信号Rake接收机,降低误码率提供了重要的依据。     

一种基于随机步的WSN源位置隐私保护策略

源位置隐私保护问题已经成为制约无线传感器网络大规模应用的一个关键问题.为更好的保护源位置隐私,该文提出了一种无重复有向随机步路由策略.在无重复有向随机步路由策略中,引入了无重复的策略,数据包以无重复有向随机步的方式转发到汇聚节点.仿真结果显示所提路由能提供很好的安全时间,有效的保护源位置隐私.最后,提出了需要进一步研究的问题.     

无线传感器网络节点的系统设计

无线传感器网络节点的系统设计是组建无线传感器网络的关键技术之一。根据无线传感器网络的低功耗特性,讨论了基于Texas Instruments的节点硬件设计方案,由此来实现节点硬件设计。网络节点的设计采用Msp430F1611处理器芯片和CC2420射频芯片,并简单讨论了TinyOS程序下节点之间的网络拓扑结构的形成和上位机数据采集。试验结果表明,整体网络中的节点具有自组网,数据采集等功能。     

无线传感器网络PEGASIS协议的研究

为建立一个高效节能的路由环境,在分析PEGASIS（power—efficientgatheringinsensorinformationsystem）的基础上,对PEGASIS算法进行了改进。将整个传感器区域划分为等宽的子区间,由每个区间内距离Sink最近的节点建立主链,然后在每个区域内建立链树,再由主链节点轮流担任根节点与Sink通信,以减少通信开销。模拟实验表明,算法在生存时间、能耗均衡等方面的性能较PEGASIS有明显提高。     

基于认知的异构无线网络信道借用策略

为解决频谱资源日益紧张的问题,基于IEEE802 11无线局域网（WLAN）和时分同步码分
多址(TD-SCDMA)技术构建的异构网络模型,考虑了异构无线网络下信道借用的条件,
提出了一种新的基于预测的信道垂直借用方案及其算法. 该算法在借鉴信道水平借用策略的基础上,引入信道预留机制并增加了信道借用预测算法. 仿真结果表明,该方案可有效降低呼叫
阻塞率,改善系统性能.     

基于无线传感器网络的温湿度检测系统

介绍了基于无线传感器网络的温湿度检测系统的设计思想和实现过程。系统以内嵌51兼容单片机的射频收发芯片nRF9E5为核心,采用数字式温度传感器DS18B20及相对湿度传感器HS1101,应用传感技术、无线通信技术及计算机技术,实现了基于无线传感器网络的温湿度检测。该文首先介绍了无线传感器网络的体系结构,然后详细阐述了系统的硬件电路结构和完成相关功能的软件设计方案。系统可靠性高、数据传输速度快,功能易扩展,适用于多种应用领域温、湿度的无线检测。     

一种基于树的能量高效传感器网络调度算法

针对无线传感器网络中能量紧缺的情况提出一种基于树的能量高效调度(TREES)算法。该算法构造以sink为根的骨干树保证信息采集节点和sink的连通性。位于骨干树的节点处于通信模式,其它节点根据应用要求处于探测或休眠模式,按需激活通信模块。在NS-2平台上对TREES算法仿真,结果表明:TREES在保证信息采集的完整性和传输可靠性的基础上,能够降低能耗,有效延长网络寿命。     

无线传感器网络安全路由协议分析

路由协议安全作为传感器网络系统安全中尤为重要的环节，是制约无线传感器网络其应用的关键。但是无线传感器网络自身存在的一些特性却为安全路由协议的设计和实现带来了很大的挑战。本文列举了网络层面临的各种攻击形式，从需求分析、研究现状等方面对路由安全问题进行了分析，并针对这些问题提出了路由设计建议，指出了未来的研究重点。