基于蚁群优化的AdHoc网络生存时间和其他网络性能平衡路由协议

本文提出了基于蚁群优化(ACO)算法的Ad Hoc网络生存时间和其他网络性能平衡路由协议(ABEAR)。协议按需发送人工蚂蚁进行路由发现,综合节点残留的信息素浓度、下一跳节点剩余能量、节点周围链路质量和拥塞情况选择下一跳节点来转发数据包,尽量避开信道使用频率较高的路径,减少了因信道冲突、数据包丢失和数据包重传所造成的能量损失,还缩短了网络传输时延,提高了网络吞吐量。协议还采用跨层机制根据MAC层通信活动情况,在保证网络连通性的前提下使部分空闲节点转入睡眠状态来节省能量消耗。仿真表明,与AODV协议相比,ABEAR协议在网络生存时间、数据包交付率和端到端平均时延方面均有较大改善。     

基于蚁群优化的无线自组织网络能量感知路由协议与参数优化研究

蚁群优化ACO(Ant Colony Optimization)作为一种模拟进化算法,具有信息正反馈、分布式计算和多agent协同的特点,在求解复杂优化问题方面体现出许多优越性。提出基于ACO的无线自组织网络能量感知路由协议ABEAR(Ant-Based Energy-Aware Routing)。协议按需发送人工蚂蚁进行路由发现,根据信息素浓度、节点能量和链路使用情况综合选择下一跳节点来转发数据包,尽量避开信道使用频率较高的路径,还可根据节点通信活动情况将空闲节点转入睡眠状态来节省能量消耗。由于蚁群参数的取值对于ACO算法的性能有着非常重要的影响,因此在分析三个关键参数(信息素挥发系数ρ、信息素权重因子α、剩余能量和链路拥塞指标权重因子β)对ABEAR性能的影响基础上,在NS2平台上进行了仿真实验,对参数优化的效果进行了对比,并总结出了参数值设定的具体步骤。     

WSN中基于链路质量和节点能量的AODV路由算法研究

为了满足无线传感网络能量的高效使用以及数据传输的稳定性的要求,需要对无线传感网络路由层协议进行改进。本文提出一种基于节点之间链路质量和节点能量状态的LE-AODV路由协议,LE-AODV路由协议采用跨层设计,路由发现过程中通过MAC层和物理层获取链路质量信息和节点能量信息来选取最优路径,并通过节点能量状态更新机制避免网络中热点的产生。本文使用Castalia仿真器对LE-AODV路由协议进行仿真,仿真结果表明,LE-AODV路由协议可以有效的提高分组投递率和网络生存时间。     

一种基于Agent自信度的簇间多跳路由协议?

为了均衡无线传感器网络中的能量消耗问题,延长网络的生存时间,提出了一种基于Agent自信度的无线传感器网络多跳路由协议。该协议引入节点剩余能量、初始能量和节点的自信度来调节传感器节点随机数的大小。簇间通信时,综合考虑簇头节点的剩余能量,簇头节点距离Sink节点的距离,簇头节点的自信度3个因素,簇头节点和Sink节点之间使用单跳和多跳相结合的传输方式。每次重选簇头前都动态的修改节点的自信度。通过实验表明,相较于LEACH协议和ASCH协议,提出的协议能够很好的延长网络的寿命。     

一种基于Agent自信度的无线传感器网络多跳路由协议

为了均衡无线传感器网络中的能量消耗问题,延长网络的生存时间,本文提出了一种基于Agent自信度的无线传感器网络多跳路由协议。该协议引入节点剩余能量、初始能量和节点的自信度来调节传感器节点随机数的大小。簇间通信时,综合考虑簇头节点的剩余能量,簇头节点距离Sink节点的距离,簇头节点的自信度三个因素,簇头节点和Sink节点之间使用单跳和多跳相结合的传输方式。每次重选簇头前都动态的修改节点的自信度。通过实验表明,相较于LEACH协议和ASCH协议,本文提出的协议能够很好的延长网络的寿命。     

适用于AdHoc网络具有能量约束的QoS路由协议

为了有效利用网络带宽和能量资源,延长网络生存时间,提出一种用于AdHoc网络基于节点剩余能量和路由传输能量的Qos路由协议（QRETP）。该协议通过计算节点带宽保证路由协议对QoS的要求,同时,综合考虑节点剩余能量和传输能量的状况,一方面以避免网络分割为目标,均衡节点能量耗损;另一方面从网络能量有限的角度出发,节省网络能耗。仿真表明,该协议在网络生存时间、节点平均能量消耗以及分组投递率等方面都有一定程度的改善。     

HDEEC：面向异构网络的一种基于簇路由协议

有效地使用传感节点的能量进而延长网络寿命成为设计无线传感网路由协议的一项挑战性的工作.为了延长网络,现存的多数簇方案是面向同构网络.为此,面向异构网络,提出基于簇的分布式能量有效路由HDEEC(heterogeneous WSN distributed energy-efficient clustering)协议.HDEEC协议首先提出异构网络模型,考虑了普通节点、特优节点和超特优节点三级能量节点;然后,提出能量消耗模型;最后依据这两个模型,提出了簇头选择方案.HDEEC协议以平衡、有效方式动态改变节点被选为簇头的概率.仿真结果表明,提出的HDEEC协议能够有效延长网络寿命,比DEEC、DDEEC的网络寿命分别提高了72％、68％.     

能量平衡和延迟约束的水声网络路由协议

水声网络路由协议是水声网络研究的一个热点问题。水声网络路由协议面临着节点能量有限、带宽窄、高传播延迟等的限制。本文从能量和延迟角度出发,设计了一种能量平衡和延迟约束的路由协议。该协议通过感知周边节点能量和负载,使得节点在选择转发节点时尽量选择剩余能量高的节点,同时在网络负载较高时能有效避开网络拥塞区域,从而在能量均衡的同时降低数据包的端到端延迟。     

基于改进AOMDV路由协议的WSNs拥塞控制和能耗均衡策略

无线传感器网络WSNs中数据流的突发、节点能量有限和多对一数据传输等特性导致其很容易发生网络拥塞和节点能量的非均衡消耗,而采用多路径方式进行数据传输,不仅可以缓解网络拥塞,而且也能达到网络能量均衡消耗的目的。AOMDV协议是一种面向Ad-Hoc网络的反应式多路由协议,首先提出了一种改进的AOMDV协议—I_AOMDV协议,在路由发现阶段不再使用发生拥塞和低能量的节点,而在路由维护阶段则仅使用HELLO信息交换邻居节点的"剩余能量"和"队列长度",同时在路径列表中添加了"拥塞恢复时间"和"能量剩余标志位",从而使I_AOMDV协议更适应于静态WSNs的数据传输。基于I_AOMDV协议,进一步提出了新的网络拥塞控制和能耗均衡策略,其中,拥塞控制策略采用新的拥塞检测方案,并为发生拥塞的最短路径设置了"拥塞恢复时间";而能耗均衡策略则通过为节点的每条路径设置"能量剩余标志位"来解决能量的非均衡消耗问题。仿真实验结果表明,基于I_AOMDV的拥塞控制和能耗均衡策略,可以减少路由协议的开销,有效降低数据丢包率和节点剩余能量的差异性。     

一种剩余能量感知的异构Ad Hoc网络跨层路由协议

在DSR(Dynamic Source Routing)路由协议的基础上,提出一种基于节点供电方式和剩余能量的异构无线Adhoc网络跨层路由协议DREA-DSR(Device/Residual Energy Aware Dynamic Source Routing).在存在外部资源供电和电池供电两种节点的异构网络中,该协议在选择路由时优先选择外部供电节点和最小剩余能量大的路由,避免了一些剩余能量小的节点因为过度使用导致过早的死亡而影响整个网络的性能,从而提高了整个网络的生存时间.另外,本文在IEEE802.11的基础上提出了一种改进的MAC协议,有效地解决了由于节点发射功率不同导致的单向链路问题.GloMoSim环境下的仿真实验结果表明,在异构网络环境下,与DSR路由协议相比,DREA-DSR协议能有效提高网络生存时间.     

节能高效的无线传感器网络非均匀分簇路由协议

为了有效均衡无线传感器网络能耗、缓解能量洞问题、延长网络生命周期,提出了一种节能高效的非均匀分簇路由协议,其核心思想是采用结合计时广播和簇头轮换机制的非均匀分簇（BR—EEUC）算法对网络分簇,并根据代价函数选择代价较低的簇头作为中继节点,形成以汇聚节点为根节点的多跳路由,从而大大降低了能量开销。通过在OMNet＋＋平台上的仿真实验结果表明：与LEACH和EEUC等路由协议相比,该协议有效地均衡了网络能量消耗,延长了网络寿命。     

无线传感器网络最小跳数路由算法的研究

最小跳数路由协议根据普通节点到Sink的距离和节点的通讯半径,将网络划分为一簇同心圆环。在数据采集和传输阶段,传播的方向是向着Sink收敛的,而在Sink节点命令发送阶段,则可逐层对外扩散。以此为基础,对最小跳数路由算法组网和数据传播阶段加以改进,并在OMNET++环境下进行网络仿真,比较洪泛算法和改进前后的两种算法在数据传输上的性能差异,仿真结果验证了改进方案的可行性。     

Ad Hoc网络的发布订阅路由算法

提出了2种用于Ad hoc网络中的发布订阅路由算法,分别为PSR BSC算法和PSR BSC+GA。PSR BSC算法通过融合发布订阅通信机制和Ad Hoc网络按需多播路由协议,采用了基于内容的路由方式以及订阅覆盖策略,滤除了网络中订阅者不需要的事件,提高了分发效率。PSR BSC+GA是一种基于Gossip的改进路由算法,订阅者通过单播方式从其他节点获得相匹配的事件,提高了订阅者的订阅成功率。仿真结果表明:PSR BSC降低了事件传输的时延;PSR BSC+GA有效的改进了订阅者的订阅效率。     

ZigBee网络Cluster-Tree优化路由算法研究

通过分析ZigBee协议中Cluster-Tree和AODVjr算法的优缺点,提出一种基于Cluster-Tree+AODVjr的优化路由算法。该算法利用ZigBee协议中的邻居表,通过定义分区来确定目的节点的范围,从而控制广播RREQ分组的跳数,防止无效的RREQ泛洪。此优化算法能够有效地减小路由跳数,缩短传输时延,减少网络中死亡节点的数量,提高数据传送的成功率。     

基于OMNet＋＋的主从式异构物联网仿真平台的研究

本文分析并研究了融合GPRS和WLAN网络协议的主从式异构网络的物联网的系统性能,通过在OMNet＋＋框架内进行建模,搭建仿真平台。在这种网络模型中,传感器网络的主节点同时作为局域网网关工作。通过仿真实际异构物联网场景的性能测试,研究网络延时、正确送达率与节点数量、报文长度等的关系,以实现在大规模搭建传感器网络前根据具体的网络性能和通信质量要求进行整体部署。     

ICMP协议中隐蔽通道的设计与实现

隐蔽通道是网络中一种常用的通信手段,它可以在网络中传输隐蔽数据,且常用于网络攻击。对ICMP协议进行分析后．构建了基于ICMP协议的隐蔽通道,并在C＋＋Builder 6．0下实现。对程序运行结果进行了分析,给出了一些对隐蔽通道的防范措施。     

AODV自适应网关设计及仿真

Ad Hoc网络和有线网络的互联是网络发展的必然。为实现有线节点与无线节点间的通信,在采用AODV路由协议的Ad Hoc网络中通过添加网关节点的方式实现AODV协议无线网络的有线接入。在AODV路由协议中添加了网关节点,并结合实际网络场景进行了网关公告的自适应性能优化。对改进后的AODV路由协议在NS2中进行了仿真。仿真结果表明：实现了改进AODV协议无线节点与有线节点的通信,降低了网关引入的网络开销,可以灵活地响应网络拓扑变化。     

Virtual node based adaptive routing in wireless ad hoc networks

It is a challenge to make the routes quickly adapt to the changed network topology when nodes fail in a wireless ad hoc network. In this paper, we propose an adaptive routing protocol, which groups the network nodes into virtual nodes according to their data transfer capabilities and creates virtual-node-based routes. The protocol can accommodate the routes to node failures by adaptively pdating the virtual nodes and just-in-time using available nodes during data transmission. The simulations indicate that the proposed protocol can keep the routes failed-node-freewhen the available virtual node members cover the failed nodes scattering area.     

Virtual node based adaptive routing in wireless ad hoc networks

It is a challenge to make the routes quickly adapt to the changed network topology when nodes fail in a wireless ad hoc network. In this paper, we propose an adaptive routing protocol, which groups the network nodes into virtual nodes according to their data transfer capabilities and creates virtual-node-based routes. The protocol can accommodate the routes to node failures by adaptively updating the virtual nodes and just-in-time using available nodes during data transmission. The simulations indicate that the proposed protocol can keep the routes failed-node-free when the available virtual node members cover the failed nodes scattering area.