面向WSN数据汇集应用的动态负载均衡算法

针对WSN数据汇集应用中,由于负载分配不均衡,使得网络节点出现早死,缩短网络寿命问题,提出一种面向WSN数据汇集应用的动态负载均衡算法（DLB-DGA）。DLB-DGA算法采用压力传输和压力均衡的思想,通过压力计算模型和流量均衡计算模型,动态调整子节点转发给父节点的数据流量比例,使网络上游节点的负载逐渐趋于最大程度的均衡,延长网络寿命。仿真实验表明DLB-DGA算法可行。     

面向动态传感器网络的数据汇集算法

传感器网络中移动终端广泛存在,针对无线传感器网络移动Sink场景,提出一种移动Sink代理机制和网络质量评估策略.根据网络质量决定Sink的移动路径,并在此基础上,从能量均衡的角度提出一种基于角度的数据汇集算法ADC-MS(Angle-based Data Collection algorithm for Mobile...     

基于负载均衡的无线传感器网络路由算法

延长网络的稳定周期是无线传感器网络路由算法的重要挑战,负载均衡算法是解决上述问题的重要方法之一．提出了一种负载均衡算法（LDBRA）,它根据节点的能量分布状况及通信能耗选择簇首节点以实现负载均衡．在簇首选择过程中,在以上两个因素中选择平衡点实现最优簇头的选择．仿真结果显示LDBRA能够更好的实现负载均衡,延长网络的稳定周期．     

基于蚂蚁算法的无线传感器网络数据融合路由算法

在无线传感器网络环境下,提出改进的基于蚂蚁算法的数据融合路由算法.该算法采用分布式策略,将整个网络中的节点构造成一棵以sink节点为根的树结构,即教据融合树,算法在构造树的过程中,利用蚂蚁的寻食方式进行最优父节点的选择,同时算法也考虑了节点的剩余能量,用其它节点代替剩余能量小的节点.算法利用树结构实现了数据融合,节省了能量,同时也实现了负载均衡,最大化网络的生存时间.     

无线传感器网络中一种负载均衡的跳跃式路由协议

如何实现能量的高效利用,延长网络的生命周期一直是无线传感器网络研究的热点.在传统的路由协议中,靠近基站的节点由于要转发其它节点的数据容易过早耗尽能量而失效.本文基于传感器节点传输功率可调这一假设,提出了一种负载均衡的跳跃式路由协议(LBR).协议中每个节点维护K跳的路由表.在需要发送数据时,剩余能量较少的节点将数据发送给下一跳节点,而剩余能量较多的节点可以跨越多跳进行数据传输.从而均衡了节点的能量消耗.模拟结果表明,采用该协议建立的路由,不仅具有延时小,数据传送的路径长度短,维护简单等优点,并且能够改善网络的负载均衡,极大地延长网络的生命周期.     

无线传感器网络动态负载均衡树路由算法

多源单汇路由是无线传感器网络的关键问题之一,当所有节点都执行感知任务时,网络流量具有漏斗效应。距离Sink远的节点流量小,距离Sink近的节点由于需要转发大量数据,流量较大,容易产生拥塞。从最小生成树与宽度优先搜索树的特点出发,提出基于动态负载均衡树的路由算法。该算法在初始宽度优先搜索树的基础上,通过嫁接与局部调整树结构的方式,使流量在子树间动态均衡。对Sink位于不同位置的网络进行仿真,结果表明基于动态负载均衡树的路由算法在负载均衡度及能耗方面均占优。     

基于拥塞控制的无线传感器网络数据汇集树生成算法

针对无线传感器网络数据汇集应用中, 由于数据流量大, 相邻路径之间容易发生串扰、信道竞争和冲突, 造成拥塞问题, 提出了基于拥塞控制的无线传感器网络数据汇集树生成算法(Data gather tree algorithm based on congestion control, DGT-CC). DGT-CC算法通过层次发现、邻居发现、启发式搜索和流量均衡策略构造一棵最短路径最小拥塞权值树. 理论分析证明DGT-CC算法收敛, 并能够构造一棵最短路径最小拥塞权值树, 仿真实验表明DGT-CC算法在丢包率、网络吞吐量和时延方面都较普通的最短路径树具有更好的性能.     

基于HEED的无线传感器网络负载均衡路由算法

针对无线传感器网络存在的“漏斗效应”以及“热点”问题, 在HEED的基础上通过改进簇间路由协议,提出一种负载均衡路由算法HEED-LEDP。该算法通过在簇头节点间构建负载均衡树,保证网络中数据流量均匀分布于各个通信路径,避免大量数据汇集到少数路径上造成的“热点”问题;同时该算法提出一种应用于单条通信路径的轮换转发策略,将一条路径上数据转发的负担分布到所有节点中,从根本上消除“漏斗效应”。实验结果证明HEED-LEDP路由算法能有效避免网络中局部节点过早死亡的情况,提高网络寿命和能量使用效率。     

一种基于负载均衡的无线传感器网络分布式定向分簇算法

针对无线传感器分簇网络中节点负载不均衡的问题,提出了一种基于负载均衡的分布式定向分簇算法(DDC).DDC算法基于簇的局部信息对节点在下一轮中的能量水平及其负载能力进行预评估,并给出了相应的预评估因子.在每一轮成簇过程中,首先基于节点能量预评估因子将网络分割成适当的分区,然后在每个分区中,根据节点在本轮的负载能力预评估因子选取簇头,前者可以有效保证各分区的能量均衡性,后者可以实现分区内节点的负载平衡.DDC算法的这种特性能将网络能量与节点负载有机结合起来,从而最大限度地延长网络生命周期.实验仿真结果表明,与同类算法相比,DDC算法的能量有效性效果显著,网络中节点负载更加均衡.在网络初始能量异构的情况下,依然表现出良好的适应性和可扩展性.     

多级能量异构传感器网络的负载均衡成簇算法

在多级能量异构无线传感器网络中,节点的初始能量在一定的范围内随机分布,负载均衡和降低能耗是能量异构网络成簇算法的一个重要挑战.现有的分布式成簇算法主要是针对能量同构或二级异构网络设计的,无法实现节点能量多级异构时的负载均衡,因此提出了适用于多级能量异构传感网络的负载均衡成簇算法LBCA(load balance clustering algorithm).LBCA根据传感器网络的能量分布情况选择簇头节,最和实现负载均衡,可以有效地延长网络的稳定周期.簇头选择过程中,当探测区域能量分布均衡时,拥有较低平均通信能耗的节点将优先成为簇头节点,有利于降低探测区域内的总通信能耗;当探测区域能量分布不均衡时,具有较高剩余能量的节点将优先成为簇头节点,有利于实现探测区域内的负载均衡.将LBCA与主要的分布式成簇方案进行了比较,模拟实验结果显示,在多级能量异构传感器网络中,LBCA可以更好地实现负载均衡,极大地提高网络的稳定周期.     

基于能量均衡的无线传感器网络路由算法*

针对路由选择模式是影响无线传感器网络寿命的关键因素之一,提出了一种新的WSN路由算法IG-PSR-2。首先将前向区域划分为面积相等的四个子区域,然后选择节点能量方差最小的子区域作为路由选择区域,最后用概率机制在路由选择区域中选择下一跳节点。仿真实验表明,IGPSR-2能有效均衡网络节点能量消耗,从而延长网络生命周期。     

路径优化的无线传感器网络CTP路由算法

针对无线传感器网络普遍存在因负载不均衡导致的转发率过高,网络寿命短的问题,提出了一种基于汇聚树协议(CTP)的路径转发优化协议深度和孩子汇聚树协议(DC-CTP).通过研究节点路径深度和孩子节点个数对当前节点以及对全网络转发数据量的影响,对CTP网络节点的路由算法进行优化.TOSSIM仿真的结果表明:DC-CTP协议选择优化后的路径,将整个网络的节点的数据转发量减少了平均10.25％左右,能够延长无线传感器网络的存活时间.     

拥塞敏感的无线传感器网络路由算法

如何延长无线传感器网络的生命周期是一个重要的挑战.提出了一种新的拥塞敏感的路由算法,该算法充分考虑了路由选择过程中的数据负载与邻节点的缓存、信道竞争等状态的关系,每个节点以此计算一个能反映本地拥塞状态的权值,节点选择权值最高的下游节点作为下一跳来平衡下游节点的能耗和数据负载,同时降低下游节点的拥塞可能性.模拟实验表明:...     

无线传感器网络中能量有效的多层分簇算法*

针对无线传感器网络中每轮能耗和簇内节点负载不均衡问题,本文提出了一种能量有效的多层分簇算法(EEMLC)。基站在首轮按照各层的最优簇头数对整个网络逐层进行虚拟分区,在接着的轮次中,各个分区根据本轮节点的剩余能量来选取下一轮簇头,前者使得网络每轮总能耗最小并有效保证各轮的能耗均衡,后者确保分区内节点的负载平衡,从而最大限度地延长网络的生命周期。实验仿真结果表明,与LEACH算法相比,EEMLC算法的每轮能耗均衡性有了显著提高,网络的生命周期延长了11.3%。     

随机部署的无线传感器网络的负载平衡

从结构的角度来研究在大规模随机部署时所形成的无线传感器网络的数据流负载平衡。通过统计分析邻居节点数目来分析其对无线传感器网络的数据流负载平衡的影响,发现在大规模随机部署时节点的邻居节点数目近似服从正态分布,其成因在于边缘效应。仿真实验发现节点通信半径的增大比部署密度的增大更不利于负载平衡。     

无线传感器网络中的能效优化路由算法*

根据无线传感器网络节点能量消耗和网络生存周期的特点,通过建立动态规划能量优化模型,在路由总能耗满足能量阈值约束条件下,均衡消耗网络中各节点能量,在此基础上提出一种适合无线传感器网络的动态规划路由算法。仿真结果表明,提出的路由算法能充分地利用有限的能量资源,较大地延长网络生存周期并降低节点的平均能耗。     

基于蚁群的无线传感器网络路由算法

针对无线传感器节点能量、通信能力及计算能力有限等特点,将蚁群算法应用于无线传感器网络,提出一种改进的蚁群路由算法,考虑了节点的能量、距离、通信半径和传输方向等参数.实验结果表明:该算法有效地减少了网络能量消耗、节点死亡数、路由跳数和数据传输的路径长度,延长了无线传感器网络的寿命,实现无线传感器网络在通信过程中快速、节能的路由。     

无线多媒体传感器网络能量敏感多路径路由

针对节点能量分布不均匀的无线多媒体传感器网络中大数据量传输问题,提出一种无线多媒体传感器网络能量敏感多路径路由算法EACM。该算法通过平衡路由节点间剩余能量差异,调节多路径聚集程度来均衡网络能耗减少数据包在路径上的延迟。仿真结果表明EACM算法能有效地延长网络生存期,减少数据包在路径上的时延。     

传输受限的大规模无线传感器网络路由算法

针对大规模无线传感器网络在其传输受限的应用环境下,提出一种基于精细化梯度层次场的有效路由算法（FGLRA）。该算法通过邻居节点集中低层次节点数来刻画节点在层次内的边界位置,实现精细化梯度层次场要求。在此基础上,描述了路由算法的总体框架,并对边界位置值确定、下一跳节点集选择、路由转发机制及数据回传4个关键部分进行了详细分析设计。最后,通过不同规模环境下的仿真模拟,并与融合树、位置辅助等路由算法进行了相关比较。结果表明,该路由算法能有效降低网络能耗、均匀网络负载、延长网络生命周期。     

无线多媒体传感器网络QoS路由算法研究

由于廉价的CMOS摄像头、麦克风的出现,以及对含有丰富信息的图像,视频和音频信息需求导致了无线多媒体传感器网络-(WMSN)的出现.WMSN具有资源有限、可变的信道容量、数据高度冗余等特点,使得WMSN的QoS路由具有极大的挑战性.提出了一种基于Mesh结构的WMSN,并在该结构体系下,提出了一种基于蚁群算法的QoS路由算法.实验研究表明,蚁群算法具有不依赖全局信息的优点,具有应用于WMSN的前景.实验同时表明,决定蚁群算法收敛速度以及会影响传感器网络性能的一些关键参数较难确定,需要进一步研究.