无线传感器网络中基于线性网络 编码的节能路由算法

 该文基于网络编码思想,提出一种无需重传与确认的路由算法,这种算法以最小化单位比特有效数据的能耗为目标,给出最优化数学模型,并用遗传算法进行求解.所提出的免重传路由算法可以降低能耗,减轻节点之间的无线电干扰,节省了节点用于重传数据包所需配置的缓存.     

无线多跳网络中一种基于网络编码的机会路由

近年来机会路由和网络编码是两种利用无线信道广播特性提高网络性能的新兴技术。相比传统的静态路由决策,机会路由利用动态和机会路由选择减轻无线有损链路带来的影响。网络编码可以提高网络的资源利用率。但编码机会依赖于多个并发流所选路径的相对结构。为了创造更多的网络编码机会和提高网络吞吐量,本文提出了一种基于流间网络编码的机会路由(ORNC)算法。在ORNC中,每个分组转发的机会路径选择是基于网络编码感知的方式进行的。当没有编码机会时,采用背压策略选择下一跳转发路径以平衡网络负载。仿真结果表明本文提出的ORNC算法能够提高无线多跳网络的吞吐量。     

无线传感器网络中基于协同的机会路由

提出了一种适用于无线传感器网络的基于协同的机会路由协议,协议在结合区域路由、会聚机制和睡眠机制的基础上,使用跨层的方法对无线传感器网络的路由协议进行改进,以增强网络连接随机变化条件下路由协议的顽健性,并以能量有效的方式提高了数据的转发速度.仿真结果表明,在不同节点密度条件下,基于协同的机会路由在数据转发能效方面比非协同的机会路由有很大的提高.     

基于跨层网络编码感知的无线传感器网络节能路由算法研究

编码感知路由可以发现路由中的网络编码机会,减少数据传输次数,提高网络吞吐量,是近年来路由算法研究的一个热点.当前编码感知路由存在编码条件失效、未考虑节点能量的问题,不适合直接应用于无线传感器网络.本文提出基于跨层网络编码感知的无线传感器网络节能路由算法CAER (Cross layer coding Aware Energy efficient Routing).提出并证明了修正后的网络编码条件,以解决编码条件失效问题.基于跨层思想,将网络编码感知机制与拓扑控制、覆盖控制结合,挖掘潜在编码机会.提出综合考虑节点编码机会、节点能量的跨层综合路由度量CCRM (Cross layer Coding aware Routing Metric).仿真结果表明,相比现有编码感知路由,CAER能够提高网络编码感知准确性,增加网络编码机会数量5%~15%,延长网络生存时间8%~12%.     

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.     

无线传感器网络中地理能量感知路由的改进

无线传感器网络的首要设计目标是能量的高效利用,所以设计其路由协议需要重点考虑能耗问题。针对WSN的GEAR路由协议,提出一种能耗上的改进方案并进行仿真,仿真结果显示,该方案能明显降低能耗。     

一种适用于异步无线传感器网络的机会路由机制

无线传感器网络通常使用低占空比的异步睡眠调度来降低节点能耗。由于发送节点在接收节点醒来后才能向其发送数据,这将引入额外的等待时延。在最近的一些任播路由机制中,发送节点动态地选择最先醒来的候选节点转发数据,以最小化等待时延。但是,由于从最先醒来的候选节点到基站的时延可能并不低,任播路由机制并不一定能最小化端到端总时延。为此,提出了一种适用于异步无线传感器网络的机会路由机制,将路由决策建模为强马尔科夫过程,并根据最优停止理论推导出该过程一种简化的停止规则。仿真结果表明,节点到基站的最大端到端时延仅为基于地理位置的机会路由的68.5%。     

无线多媒体传感器网络中一种改进路由算法

随着网络负载增加,经典的TPGF( Two-Phase geographic Greedy Forwarding)算法难以找到节点分离路径,会导致网络吞吐量、投递率以及端到端时延性能下降。此外,当网络拓扑变动不大时, TPGF中每条路径所包含节点要消耗比其他节点更多的能量,会导致其过快死亡,从而影响网络性能。为此,将联合网络编码技术引入 TPGF,提出一种编码与能量感知的 TPGF 路由算法( NE-TPGF)。该算法综合考虑节点的地理位置、编码机会、剩余能量等因素,同时利用联合网络编码技术进一步扩展编码结构,充分利用网络编码优势来建立相对最优的传输路径。仿真结果表明, NE-TPGF能够增加编码机会,提高网络吞吐量和投递率,降低端到端时延,并且还有利于减少和平衡节点的能量消耗。     

基于网络编码的机会网络高效路由算法

针对采用Epidemic机制的机会网络路由算法在数据分组传送阶段存在通信冗余的问题,提出了一种基于网络编码的高效路由算法--NCBER(network-coding-based epidemic routing）。NCBER在传送数据分组的过程中使用主动异或网络编码和多播,并取消了 Request（请求）控制分组,从而减少数据分组的转发次数和控制分组数量,降低网络开销,缩短分组传输时延。理论分析和仿真结果表明,NCBER 算法在网络开销和数据分组端到端时延性能方面优于经典的Epidemic路由算法及其改进算法MRRMR（message redundancy removal of multi-copy routing）,并且使数据传送成功率保持在100%。     

一种可靠的无线传感器网络路由算法

在基于分簇的无线传感器网络中,为了有效地转发数据,研究者们提出了各种簇组织和簇首选举机制,但是这些机制缺少关注簇首与汇聚节点之间数据传输的可靠性.针对该问题,提出一种可靠的数据路由方案,通过链路代价函数和动态的簇首间路由,控制簇首到汇聚节点的数据转发.仿真结果表明,该方案不仅有效地增加数据包的投递率,也能够均衡网络的能量消耗.     

移动自组网中基于部分网络编码的机会主义路由

完全网络编码可用以解决机会主义路由中空间重用及重复报文问题,但增大了报文平均延迟,且报文数据流表现出突发性特征,不利于目标节点解码.本文针对移动自组网提出基于部分网络编码的机会主义路由OR-PNC,采用任意长度部分网络编码方式对报文编码.实验表明OR-PNC可有效降低报文平均延迟达26%,目标节点应用层原始报文到达流更均衡.     

无线Mesh网络中的组播机会路由研究

 针对无线Mesh网络组播中包丢失严重的问题,提出了保持包的IP层不变,而改变包的目的MAC域,进而MAC层以单播形式向组成员发送包的M2U(Multicast to Unicast) 优化解决方案.为了满足组成员增加时不影响用户的性能,提出在M2U中引入了机会路由的M2UO（Multicast to Unicast Opportunistic Routing）算法,对候选节点采用单播形式发送包,对其它节点采用组播形式发送包.在实际网络环境中的大量实验表明,优化组播减小了数据包的丢失率,提高了网络的吞吐量,具有较好的组播视频流效果.     

一种基于流内与流间网络编码的无线路由算法

 网络编码能极大提高网络吞吐量和可靠性.该文提出了一种基于流内网络编码与流间网络编码的无线路由算法,首先用改进的流间网络编码策略寻找一条固定路由,发现尽可能多的编码机会以减少传输次数;再用流内网络编码与局部机会路由结合的方法实施每跳的数据包传输,减少数据包的重传次数.理论分析和仿真实验表明,此算法比传统的编码感知路由算法具有更高的吞吐量和可靠性.     

一种用于混合通信网机会式路由选择算法

传统的路由协议都是针对特定的有线或无线网络,仅仅考虑路由的建立过程、路由建立过程中的收敛速度、路由维护的网络开销及路由动态更新时环路的避免等性能。将其用于有线无线混合传输网络会导致较低系统性能。机会式路由选择算法综合分析了无线链路状态和网络时延的影响,得出了各路径优先级的计算表达式,在路由选择时根据各条路径的优先级来选择路由。仿真结果表明,与传统路由算法相比较,该算法能够提高系统吞吐量和减少系统传输时延。     

一种无线传感器网络分簇路由算法研究

在分析LEACH协议的基础上提出一种基于能量和距离的多跳路由算法（CAED）。由基站依据节点剩余能量和簇头与基站的距离分别选出二层簇头,簇内节点利用单跳和多跳模式与簇头进行通信。仿真实验表明,新算法有效地平衡了节点的能量消耗,并显著地延长了网络的生命周期。     

一种新的基于部分网络编码的机会路由机制

网络编码能够提升无线网络传输性能,网络中的节点若采用传统的全网络编码,必须等待所有的数据包到达后才能进行解码,而这将造成网络的延迟。通过将部分网络编码和机会路由相结合,提出了一种新的路由协议(ORoPNC),该协议可以降低网络编码延迟,提高网络的稳定性。同时,设计了一种新的转发策略——ETXoEC。在这一策略下,转发节点的选取决定于当前链路状态和节点的剩余能量。仿真结果表明,网络的延迟降低了25%左右,能量消耗也得到了较好的平衡,整个网络的稳定性得到进一步提高。     

移动传感网中一种基于RSSI的机会主义路由设计

 本文针对移动无线传感网提出一种结合节点移动向量和接收信号强度指示值RSSI(Received Signal Strength Indicator)信息的机会主义路由OR-RSSI,利用Sink节点Beacon报文的RSSI信息建立并更新机会概率值,使用报文广播后所能到达的具有最大机会概率值的最佳节点进行存储转发,完成移动无线传感网信息收集.OR-RSSI是一种良好的后择路由,不以既存路径为基础,不需额外设备支持,具有报文成功传输率高、网络有效吞吐量大以及能耗低等优点.     

基于元胞自动机的无线传感器网节能路由协议

节能是设计无线传感器网路由协议首先要解决的问题.针对无线传感器网拓扑演化过程所呈现的时空动力学特性,基于源自生物学的元胞自动机理论,提出无线传感器网节能路由协议(AODV-ECA).仿真结果及分析表明,该算法能有效减少传感节点能量消耗,延长无线传感器网生存时间.