基于节能的无线传感器网络路由协议研究

路由协议是无线传感器网络的重要组成部分,节能是无线传感器网络路由协议设计所要解决的首要问题.重点深入分析了低功耗路由协议LEACH和PEGASIS,总结了它们各自的优缺点,同时简单介绍了其他几种典型的路由协议,并对所述路由协议进行了综合对比,最后,总结了路由协议能量优化的方法.     

基于网络编码技术的水声网络路由协议研究

针对水声通信传输速率低、时延大的缺点,提出在水声环境下将随机网络编码方法应用于节点之间广播通信,利用NS-2仿真软件对网络编码路由协议NCR(Network Coding Routing)进行仿真,并分别从投递率、投递时延、协议开销和冲突率4个网络性能评价指标进行了分析。发现在节点数量为50的随机网络拓扑结构中,与传统的泛洪(Flooding)方式相比,NCR协议的数据包投递率大约提高了20%~50%,网络时延降低了大约50%~60%,NCR协议改善了水声通信网络传输效率,提高投递率,提高能量利用效率和传输可靠性,时延和数据冲突率有效降低,网络性能获得明显改善。     

无线传感器网络路由协议

本文在简要地介绍了无线传感器网络体系结构的基础上,研究了当前主要的几种无线传感器网络路由协议模型,并进行了比较分析.     

三维水声传感器网络能量高效路由算法

针对三维水声传感器网络,在研究水声信道能耗特性的基础上,设计了一种能量高效的路由算法Hybrid LEACH。它基于经典的LEACH算法,而在簇间传输中使用一种树状路由取代簇头与汇聚节点直接通信,减少了簇头节点的能耗,达到延长网络生存时间的目的。仿真结果显示,Hybrid LEACH算法在网络规模较大的情况下可以有效延长网络生存时间。     

基于生成树的无线传感器网络分布式路由协议

在无线传感器网络中,节点具有有限的电池能量,为了延长网络的生存时间,提出了一种基于生成树的分布式路由协议STRP及其具有能量意识的改进版本STRP-PA.每个传感器节点根据相邻节点与基站的距离、剩余能量等信息寻找父节点,构造一棵以基站为根的近优最小生成树,节点采集的数据沿树传输,并在树杈节点进行聚合.仿真实验结果表明:STRP-PA协议能够节省网络能量,显著延长网络稳定工作的时间,性能明显好于LEACH协议.     

无线传感器网络路由协议研究浅析

在无线传感器网络体系结构中,路由技术至关重要。本文描述了无线传感器路由协议所面临的问题与挑战,分析和比较了典型的平面路由协议和层次路由协议。最后总结了理想路由协议应该具有的特点以及路由协议未来的研究策略及发展趋势。     

基于内容的无线传感器网络路由协议

针对无线传感器网络环境下低功耗路由问题,根据无线传感器网络是一种以数据为中心的网络的特点,提出了一种基于内容的低功耗路由协议CBP。其基本思想是:Sink节点根据上层应用构造谓词,并对谓词进行广播,网络中所有传感节点以Sink节点的谓词为依据建立路由表,实现数据路由。与现有无线传感器网络路由协议相比较,此路由协议具有低功耗,占用节点资源少,网络容错能力强等特点。仿真结果表明,在节点数量大于100的大规模网络中,基于内容的无线传感器网络路由协议功耗比定向扩散协议功耗降低19%。     

无线传感器网络路由协议分析

分析了无线传感器网络中应用较为广泛的一些路由协议,对他们进行了详细的分析之后,在协议机制、算法性能、适用场合等方面进行了比较,作出了总结。最后,提出了一些需要进一步研究的问题。     

能量感知路由协议在无线传感器网络中的应用与研究

本文主要围绕ZigBee协议中的能量感知路由协议进行分析和研究,重点分析和探讨了能量路由原理,能量多路径路由原理。在此基础上文中针对能量多路径路由协议提出了一种简单完整的处理方法。     

无线传感器网络路由协议分析

根据网络管理的逻辑结构以及具体的应用可将路由协议分为四种类型,文章在介绍了无线传感器网络路由协议的特点之后,分别分析了平面路由协议、层次式路由协议、基于位置信息的路由协议以及基于数据流和QoS的路由协议的优缺点。     

MintRouteEE:一种无线传感器网络能量有效的路由协议

路由是无线传感器网络的关键问题之一。通过分析TinyOS系统中MintRoute路由协议的主要结构和路由策略。提出一种能量有效的路由协议MintRouteEE。模拟结果表明，MintRouteEE能够较大地降低网络的能耗，从而达到延长网络生存时间的目的。     

一种用于格型拓扑的水声传感器网络TDMA协议

由于海洋信道恶劣的传输条件,使设计可靠且有效的水声传感器网络MAC协议面临极大的挑战。该文针对六角格型网络的结构特点提出了G-TDMA协议,该协议通过对时隙的空间复用,提高了信道资源的利用率;并且在数据帧的发送过程中完成网络节点间的同步,从而降低同步开销;同时根据水声信道的高传输延时和起伏特性,加入了保护时间以避免数据冲突。仿真结果表明,在水声信道条件下该协议可有效地改善网络性能。     

融合深度调整和自适应转发的水声网络机会路由

针对水声传感器网络路由过程中的空洞问题和数据传输中能效低下的问题,该文提出了融合深度调整和自适应转发的水声网络机会路由(OR-DAAF)。针对路由空洞,区别于传统绕路策略,OR-DAAF提出一种基于拓扑控制的空洞恢复模式算法—利用剩余能量对空洞节点分级,先后调整空洞节点到新的深度以克服路由空洞,恢复网络联通。针对数据传输中的能效低下问题,OR-DAAF提出了转发区域划分机制,通过转发区域的选择自适应转发面积以抑制冗余包,并提出基于加权推进距离,能量和链路质量的多跳多目标路由决策指标,综合考虑区域能量,链路质量和推进距离实现能效平衡。实验数据表明,相比DVOR协议,OR-DAAF的包投递率和生命周期分别提高10%和48.7%,端到端时延减少22%。     

定向接收低冲突率水声网络媒体接入控制协议

在全向水声通信网络场景中,较大的传播时延和较高的数据包碰撞率严重影响了网络性能。相比全向接收技术,声矢量传感器的声压和振速通过线性加权组合可以形成单边指向性,实现定向接收某个方向上的信号,进而提高网络的空间复用率。该文首先分析了声矢量传感器定向接收模式下的网络中断概率,验证定向接收技术网络应用的可行性。然后,提出了定向接收低冲突概率媒体接入控制协议(DRLCP-MAC)。该协议利用指向性接收波束握手机制建立稳定的数据传输链路,通过状态转移策略构建多对并行通信链路,缩小虚拟载波监听范围,提高网络的空间复用度。仿真结果表明,与水下冲突避免多址接入协议(MACA-U)和时隙地面多址接入协议(Slotted-FAMA)相比,DRLCP-MAC协议使信道接入成本降低了约50%和60%,网络吞吐量提升了约60%和400%,端到端时延降低了约50%和85%。     

水声网络通信性能分析

该文根据水声信道传播特性及水声网络结构特征,建立了基于水声网络的通信性能分析模型,并仿真分析了对等网络和汇聚网络两种水声网络结构的通信性能与节点间距、网络规模、工作繁忙度以及发射功率等因素的联系,结果表明通过适当的网络设置和协议设计能够优化网络的通信性能,并且存在使通信带宽效率最优的水声网络节点间距。该文的研究成果对水声网络应用具有指导意义。     

一种无线传感器网络自适应协同通信路由协议

无线传感器网络的重要应用特性是具有感测信息的传感节点形成一个自适应本地网络,由中心节点执行不同的协作信息处理任务。该文基于互信息量分析了不同中心节点选择机制的开销性能,证明了基于扩散计算的选择机制的开销有效性;提出一种自适应协同通信路由协议(ACCRP)：节点以分布式的方式选择中心节点并建立传输路径;分析讨论了ACCRP的性能参数;并通过实验验证了ACCRP是能源有效的、可扩展的自适应路由协议。     

能量高效的无线传感器网络AODV路由协议研究

针对传统AODV路由协议在路由发现过程中采用洪泛机制会带来很大的通信开销这一问题,提出了一种基于路径深度的AODV路由协议,减少了参与路由发现过程的节点数,以减少通信开销。在节点转发路由请求时,引入一个时间延时,最大可能地选择最短路径实现通信。实验结果表明:改进的协议有效地减少了能量消耗,减少通信冲突。     

一种基于路由信息能量有效的无线传感器网MAC协议

传感器节点沿树状多跳路径逐级向Sink转发数据是无线传感器网络的主要业务模式之一。针对此类业务,该文的EBRI-MAC(Energy-efficient MAC protocol Based on Routing Information)协议提出一种对应树状路由转发关系,由父节点与子节点构成虚拟群的思想;并设计了连锁邀请与CSMA/CA结合的信道接入机制以及基于虚拟群同步的周期休眠机制,以达到节能的目的。结合节点能耗因素,定义了能量有效性的性能参数,并对EBRI-MAC的能量有效性进行理论分析。通过ns-2仿真结果表明网络业务时间相关性较强时,EBRI-MAC的能量有效性优于IEEE802.11DCF和S-MAC。     

基于定向收发的水声通信网络邻节点发现机制

针对水声通信网络邻节点发现困难的问题,该文提出一种基于定向收发的邻节点发现机制。该机制中节点只采用定向方式发送和接收信号,能够避免增益不对称引起的隐藏终端问题,增加网络覆盖范围;时间被划分为邻节点发现时隙和侦听回复时隙,发现时隙中节点发送HELLO信号,然后接收邻节点回复的REPLY信号,侦听回复时隙中节点侦听源节点发送的HELLO信号,然后回复REPLY信号,节点通过基于竞争的HELLO/REPLY两路握手以直接发现和间接发现两种方式完成邻节点发现,能够克服“聋”节点问题,提升邻节点发现效率。仿真结果表明,在不同的网络节点密度与发射天线波束扇区数目条件下,该邻节点发现机制相比随机两路邻节点发现机制,邻节点平均发现时延更短,邻节点发现率更高。     

Location-Free Void Avoidance Routing Protocol for Underwater Acoustic Sensor Networks

Wireless Personal Communications - The field of Underwater Acoustic Sensor Networks (UASNs) is one of the emerging areas of communication due to the number of marine applications. However, UASNs...