无线Ad Hoc网络中保留最小能量路径的拓扑控制算法

提出一个分布式的拓扑控制算法,通过改变节点的传输功率,该算法产生的无线网络拓扑结构具有最小能量特性,即它保留了网络中任意一对节点之间的最小能量路径．该算法不仅适用于同质的无线Ad Hoc网络,而且也适用于异质的网络．仿真研究表明,提出的算法在平均节点度和传输功率的效率方面均优于基于直接传输区域的拓扑控制算法．     

能量有效的无线传感器网络协作路由策略研究

基于协作通信技术,提出了一种协作路由策略,考虑了协作节点个数、星座体积和最优跳数的影响,通过理论证明和优化算法给出了其协作路由策略理想上限,并分析了其能量效率。理论分析及仿真结果表明,基于文中方案,通过选取合适的协作节点数和每跳距离可以有效提高无线传感器网的端到端能量效率,其性能要优于传统理想多跳路由方案。     

基于最小能量法的无线传感器网络节点能量有效性研究

分析了传统无线网络系统模型中的能耗.利用最小能量编码（ME-Coding）作为信源编码的On/Off Keying(OOK)调制方法,对节点间传输的信号序列进行了优化,结果提高了信噪比,降低了误码率.但实验模拟仿真结果表明,当将链路能耗考虑进总体能量消耗中后,若使用传统系统模型,其总能耗并未得到优化. 因此提出并验证了更加适合最小能量法的系统模型,以便降低系统能耗和延长传感器网络节点的寿命.     

能量有效的无线传感器网络协作路由策略研究

基于协作通信技术,提出了一种协作路由策略,考虑了协作节点个数、星座体积和最优跳数的影响,通过理论证明和优化算法给出了其协作路由策略理想上限,并分析了其能量效率。理论分析及仿真结果表明,基于文中方案,通过选取合适的协作节点数和每跳距离可以有效提高无线传感器网的端到端能量效率,其性能要优于传统理想多跳路由方案。     

噪声向量模值最小的水声网络TDOA目标定位方法

由于水下环境的复杂性导致水声网络节点通常存在一定的漂移,从而引起网络节点自定位的不准确;又因为水下测距不准确导致TDOA测距中也存在一定的误差。以上两类前期噪声误差均会降低网络对目标定位时的精度。针对以上问题,本文提出一种基于噪声向量模值最小的高精度水声网络TDOA目标定位方法。该方法利用LS(least-squares)算法得到目标定位的初值,通过考虑节点自定位误差和TDOA测距误差对算法精度的影响,经过一系列转换得到目标函数,使得上述两种前期噪声误差对定位精度的影响达到最小;根据初值及目标函数,采用模拟退火智能优化算法得到目标位置。仿真结果表明:与WLS(weighted least-squares)算法、CTLS(constrained total least-squares)算法相比较,本文算法定位精度高且前期误差对算法性能影响小,鲁棒性强。     

能量协作网络中基于协作干扰的物理层安全方案

研究了由1个单天线的源节点、目的节点、窃听节点和1个多天线的中继节点组成的系统中,通过能量协作增强保密传输性能的问题。为提高保密速率,中继节点发送经过波束赋形的干扰信号来干扰窃听者。在中继能量供应受限的情况下,提出一种协作干扰与能量协作相结合的方案。源端在能量约束范围内采用能量转移的方式为中继提供用于发送干扰信号的能量。对能量转移量、能量转移时间和干扰信号波束赋形的优化问题进行了求解。仿真结果表明,在不消耗中继自身能量的条件下,与直接传输相比,能量协作和协作干扰方案能够显著提高系统的保密性能。     

能量高效的水声传感器网络路由协议

为了解决水下声信道对网络性能的影响,在综合考虑了节点的剩余能量和信道传输质量的基础上,提出了一个基于链路质量估计的能量高效路由协议。该协议根据节点的可用能量、位置以及信道传输质量估计等因素确定转发节点,能减少信息的盲目转发,提高能量的利用率,均衡网络的能量消耗,从而实现了网络能量的平稳下降,有效地延长网络的生存时间。仿真结果表明,该协议具有能量利用率高,信道利用合理等特点,比无信道传输质量估计的协议能量利用率提高9%左右。     

能量均衡环形无线传感器网络多跳路由算法

在LEACH算法基础上,面向环形无线传感器网络引入簇头管理节点来缓解单个簇头节点的能量负荷。在网络数据传输过程中,考虑了簇头节点到簇头管理节点的通信能耗与簇头节点到基站通信能耗的关系,以减少网络通信能耗,对其进行了仿真实验。     

最小信道检测开销的协作频谱感知算法

在资源受限的无线电认知网络中,协作频谱感知技术的应用提升了系统性能,却同时增加了信道检测开销.选择合适的系统参数可以有效地降低信道检测开销.采用能量检测方法,分别对单用户和多用户频谱感知系统模型进行了分析,提出信道检测开销优化算法并推导出数学表达式,理论上证明了检测开销必然存在一个最小值,同时给出了算法思路和实现步骤.仿真结果也验证了系统参数优化的有效性和最小信道检测开销算法的合理性.     

移动Ad Hoc网络中的分布式协作路由算法

为了提高移动Ad Hoc网络的吞吐量,提出了一种分布式、面向吞吐量优化的协作路由(TOCR)算法.首先分析了协作链路的吞吐量性能,理论分析表明,协作节点可以提高接收信噪比(SNR),从而提高分组的成功接收概率和链路吞吐量;然后在自适应转发分群路由(AFCR)算法的基础上,逐跳选择使得链路吞吐量最大的协作节点来建立协作链路;最终建立从源节点到目的节点具有最大网络吞吐量的协作路由.仿真结果表明,与无协作的路由算法相比,该算法明显改善了网络的吞吐量,尤其是在较低发送功率和大量节点的情况下.     

一种基于多跳Ad Hoc网络的路由协议的设计与实现

Ad Hoc网络是一组具有路由和转发功能的移动节点组成的一个多跳的临时性自治系统,是一种无中心的无线网络,考虑到Ad Hoc网自身的特点,传统的路由协议（如RIP和OSPF）已不再适用。文中提出了一种基于多跳Ad Hoc网络的路由算法,采用完全路由表和优化路由表结合的方式和改进的拓扑更新过程,适应了网络拓扑结构的变化,减少了路由协议的开销。给出了该路由协议的模块划分和有限状态机图及协议的测试方法和结果。     

多跳合作网络中再生协议的性能分析与比较

根据多跳合作网络结构的不同,研究了单节点中继时的5种合作发送协议.在瑞利衰落下分析和比较了这些协议再生中继时的系统容量和分集度,并讨论了中继节点动态移动的影响.理论和仿真分析表明合作系统在一定条件下可实现2阶全分集(合作节点的个数),这些条件包括网络结构、发送协议、中继节点位置和中继信息的处理方式等,但其再生中继的容量受制于第一跳链路的质量,并且需要2倍于单跳传输的时隙资源.     

一种高能效传感网路由控制算法

针对传感网络中节点能耗高的问题,提出了一种基于层次的多跳非均匀分簇路由算法UCER.该算法通过计算各层次中节点的平均剩余能量,挑选剩余能量高于层次平均能量的节点形成候选簇头集合,根据不同层次中候选簇头竞争半径的不同,在局部层次范围内竞争正式簇头,并建立非均匀簇结构.结果表明,与同类型分簇算法相比,UCER可以产生更加合理的簇头数量和簇头间距,并较好地均衡了各个簇及簇头的能耗,延长13. 4%的网络生存时间.     

水声MIMO通信系统的判决反馈均衡

针对水声信道特性,提出了在水声信道下利用MIMO技术提高信道容量,并在接收端进行MMSE-DFE均衡来消除符号间干扰(ISI)。仿真表明,该方案可以在保证低复杂度情况下降低水声系统的误码率,并提高传输速率。     

基于特征分类的机会网络多因素预测路由

为了对复杂的机会网络进行分类分析并且确定有效的路由机制,提出基于特征的分类,根据节点的移动特征、类型特征和信息传递特征对机会网络进行了形式化的分类,并给出一个基于特征分类的机会网络评价标准.在特征分类以及冗余-效用路由机制的基础上,提出基于多因素预测的路由规则,其中包含了基于节点运动时空局限因素、节点运动地理倾向因素、网络固定节点因素考虑的一系列启发式规则.特征分类和基于此的多因素预测路由规则都是开放式的,可以进行不断地完善与扩充.实验结果表明,基于特征分类的多因素预测路由规则的性能,显著优于经典的基于冗余的路由机制,以及基于冗余-效用混合的PROPHET机制.     

WSNs中基于协作通信的分簇路由算法研究

针对无线传感器网络数据信息传输可靠性,提出一种无线传感器网络中基于协作通信的分簇路由算法。该算法主要对分簇、簇间路由和簇内路由三个阶段进行了设计,依据信噪比寻找满足网络数据传输可靠性的最佳路由,实现源节点和目的节点之间的协作通信。仿真结果表明,无线传感器网络中基于协作通信的分簇路由算法能够有效地优化网络路径,提高频谱利用率,增强数据信息传输的可靠性。     

一种基于无线传感器网络分簇路由的改进算法

为了提高无线传感器网络能量的有效性,延长网络生命周期,在分析了无线传感器网络路由协议中的LEACH算法和SEP算法机理的基础上,提出了改进型SEP算法．改进型SEP算法能够在能量异构的网络模式下,通过改进选举簇头机制,提高了剩余能量较高的节点当选为簇头的概率,增加了选举簇头节点的合理性,有效地均衡了网络中的节点能耗,延长了网络的生命周期．实验结果表明：改进后的算法与LEACH算法和传统的SEP算法相比,在平衡节点能量和延长网络寿命方面具有更加优越的性能．     

分簇无线传感器网络安全多路径路由协议

针对多路径路由难以有效抵御恶意节点对无线传感器网络网络层的安全攻击,将多路径路由与节点可信度评价进行有效结合,以节点的转发数据包成功率和包重传率作为直接信任指标,邻居节点对评价节点的信任作为间接信任指标,提出一种基于可信节点的安全多路径路由协议.为降低网络开销,只对簇头节点进行可信度评价,并利用节点信任值衡量下一跳节点的可靠性,计算能达到期望安全性要求的多路径数目,进行信任多路径路由的建立.仿真结果表明:该协议能够有效地均衡路由能耗,延长网络生存周期,保障无线传感器网络的路由安全.     

Novel routing protocol for heterogeneous wireless sensor networks

An improved LEACH for heterogeneous wireless sensor networks is proposed.Nodes are distributed in a sensing area that is divided into a number of same equilateral hexagons.Heterogeneous nodes act as the cluster heads and ordinary nodes act as those cluster sensors in all clusters.The structure of WSNs is a two-layer structure.The upper layer consists of all cluster heads and the lower layer consists of all ordinary sensors managed by their corresponding cluster heads.The cluster heads and the ordinary sensors establish their pairwise keys respectively through utilizing different methods.The arithmetic balances energy expense among all kinds of nodes,saves the node energy,and prolongs the life of wireless sensor networks.Additionally,Analysis demonstrates that the security of wireless sensor networks has been improved obviously even with some heterogeneous nodes.