基于LEACH路由协议的WSN能耗计算

介绍了WSN的路由协议与能量管理的关系,对基于LEACH协议的WSN进行了能耗计算与分析.结果表明,通过聚类所形成的层次型结构,适当选取簇头数目,有利于降低网络能耗,延长网络生命周期.但节点布局,簇头节点的数据融合对网络能耗的影响还需进一步探讨.     

一种基于LEACH路由协议的改进算法

无线传感器网络的生存时间受传感器节点软硬件条件的限制,改进传感器网络路由协议是延长网络生存时间的有效途径。LEACH协议是最早提出的经典分层路由协议,文中基于LEACH协议提出改进,应用K-medoids算法改进LEACH协议的簇首分簇机制,并通过Matlab仿真实验,证实了改进后的LEACH算法在均衡化网络能耗,延长网络的生命周期方面具有优越性。     

基于非均匀分簇的能耗高效WSN路由协议

本文提出了能耗高效的非均匀分簇路由协议（EERP）.核心为由远及近依次求取各层成簇半径值,使得靠近sink节点的成簇半径小于远离sink节点的成簇半径;以节点剩余能量和相对距离为每个节点确定簇首竞争能力;簇间采用动态路由;依据接收比特值和簇首节点剩余能量发起簇重构.在Omnet＋＋仿真平台下模拟实验结果显示,EERP有效的均衡了全网节点能耗,显著延长了网络生命周期.     

WSN中一种优化的混合密钥分配方案

由于对称加密算法不能很好地解决无线传感器网络中存在的安全问题。本文对对称加密算法和非对称加密算法进行了优化;采用对称多项式建立通信路径,椭圆加密算法进行认证,认证后节点间将会产生较短的会话密钥,节点间相互通信时可以使用该会话密钥进行通信。通过随机图理论对该分配方案的连通性进行了分析,在研究敌手攻击过程的基础上证明了该方案在实际应用中具有很高的安全性;在对该方案的详细分析和比较的基础上,进一步证明了该方案的可行性以及安全性。     

基于定向天线的WSN路由关键技术研究

定向天线相比于全向天线可提高无线传感器网络的吞吐量,减少通信信道之间的干扰,提高网络信噪比,且能有效提升无线传感器网络路由协议DRP的性能,本文针对定向天线技术在无线传感器网络的实现方法,分析其应用优势,并对定向路由中的主要技术进行分析。     

基于混沌粒子群与蚁群算法的WSN路由协议

为了降低无线传感器网络（WSN）能量消耗,延长网络生存周期,提出了一种基于混沌粒子群（CPSO）和蚁群算法相结合的路由协议。该协议针对典型的分簇协议LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）协议的簇头选择进行了优化,考虑了节点剩余能量和簇内密集性等因素,采用新的混沌粒子群算法对簇头选择进行优化。然后,针对LEACH协议簇头到基站采用单跳通信,容易使簇头早亡的问题,采用蚁群算法优化簇头到基站的路由路径,减少通信消耗的能量。仿真结果表明,与传统的LEACH协议相比,新的协议能有效减少能量消耗,延长网络生命周期。     

WSN中基于TinyDB路由模块的分析与改进

介绍了TinyDB路由模块的组成,以及数据库前端、传感器网络节点端和运行在这两端的应用软件;详细分析了传感器网络节点端网络拓扑路由模块的实现方法,给出了一个以汇聚节点为根节点的树型拓扑结构。并且针对其选择跳数小而链路质量并不一定是最好父节点的缺点,以及可能在几个父节点之间来回选择,而造成网络拓扑不稳定的缺点,而提出了两点改进方案。     

一种低时延的无线传感器网络MAC协议

简要分析了无线传感器网络MAC层协议的作用,针对MAC协议在低时延方面的不足,提出了一种低时延的MAC协议(L-MAC).该协议采用汇聚树,在满足低功耗的基础上,减少了时延.理论分析和仿真实验表明L-MAC较好地解决了时延问题.     

一种基于代价梯度的无线传感器网络QoS路由协议

支持"一次部署多种应用"是无线传感器网络的发展趋势,这要求路由协议能区分不同QoS的数据分发.本文通过对传统定向扩散路由(DD)算法的扩展,在保证业务可靠性的前提下,组合利用"路径最小能耗"和"最小跳数"信息,以及加次优路径等思想,提出一种区分数据业务和实时业务的QoS路由算法.仿真结果表明,扩展后的算法能满足业务的可靠性要求,且随信道错误率的增加,能均衡网络节点能耗和延长网络生命期.     

一种基于位置和能量的WSN改进分簇协议

针对LEACH分簇路由协议中簇首随机选择,没有考虑节点的剩余能量和地理位置,可能导致分簇和网络能耗不均衡这一问题,研究了一种同时考虑了节点位置和剩余能量信息的改进分簇路由协议,使成为簇头的节点在簇的中心位置,从而使簇头在簇内的位置更加合理,避免了簇内的部分节点由于离簇头过远,增加传输损耗的缺点,有利于网络性能的提高。仿真结果表明,研究的分簇路由协议能使簇的划分更加均匀,能量的消耗更加节省,从而延长了WSN网络的生存时间。     

基于节点位置的无线传感器网络分簇路由协议

针对LEACH协议生成非均匀簇造成能量损耗的问题,以网络簇头分布最优和降低能量损耗为目的,从选择簇头节点、形成簇、簇间路由等方面做了改进。经过理论分析和仿真实验与LEACH和LEACH-C算法比较,结果表明,该路由协议的设计使各节点较均衡地消耗能量,节点生存时间更长,延长了整个无线传感器网络的生命周期。     

基于博弈理论的无线传感器网络分布式节能路由算法

为了有效解决无线传感器网络路由节能问题,该文提出适合无线传感器网络的节能路由算法。在引入博弈理论概念建立网络模型的基础上,通过对于以往传感器网络簇首选择方法的研究,设计了一种基于博弈论的,兼顾节点剩余能量及簇首分布的节能路由DEER(DistributedEnergy-EconomicalRouting),大大节省了分布式决策网络协议的能量损耗。仿真证明了该方法在无线传感器网络中,能够有效地平衡网络负载,节省节点能量,延长网络寿命。     

WSN中基于势能场的多策略路由协议

文章结合无线传感器网络（WSN）中流量分布的向心性特点,借鉴物理学中势能场的概念与机理,提出一种开放的路由协议实现框架。利用不同的网络参数构造不同的“虚拟势能场”,叠加后形成的复合势能场将驱动数据分组沿着势场梯度变化最快的方向移动,一方面可以最终将网络中的数据分组汇聚于目的节点,实现路由协议的基本功能;同时,在动态时变“虚拟势能场”的调节下,还可以为路由协议附加各种有利于实现其他优化目标的策略与属性,如能耗均衡、拥塞避免、支持服务质量保障和利于数据聚合等,在无线传感器网络中实现多策略路由。作为例子,文章提出了一个基于势能场的提供实时传输的路由协议,它能在严格保障实时分组获得最小化端到端延迟的前提下,有效缓解网络拥塞,提高全网吞吐量。     

基于仿人体血管路径WSN故障容错路由算法研究

为提高无线传感器网络(WSN)故障容错性和传输稳定性,实现网络负载均衡,提出了一种仿人体血管路径的WSN故障容错路由算法.通过研究人体血管路径特性,将其引入到WSN故障容错路由设计中,在对网络节点分区域进行等级标定的基础上实行能耗均衡的静态分簇;运用改进的蚁群算法生成节点路径并计算各路径信息素值,以确定传输路径选择概率并建立仿血管拓扑结构路由.理论与仿真结果表明,此算法具有良好的性能.     

无线传感器网络动态分簇路由BWAS的算法研究

为加快无线传感器网络(WSN)路径搜索速度,减少了路径寻优能量消耗,提出了基于最优-最差蚂蚁系统(BWAS)算法的无线传感器网络动态分簇路由算法。该算法是基于WSN动态分簇能量管理模式,在簇头节点间运用BWAS算法搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路径,以多跳接力方式将数据发送至汇聚节点。BWAS算法在路径搜寻过程中评价出最优-最差蚂蚁,引入奖惩机制,加强搜寻过程的指导性。结合动态分簇能量管理,避免网络连续过度使用某个节点,均衡了网络节点能量消耗。通过与基于蚁群算法(ACS)路由算法仿真比较,本算法减缓了网络节点的能量消耗,延长了网络寿命,在相同时间里具有较少的死亡节点,具有较强的鲁棒性。     

WSN地理位置路由算法研究

 针对WSN位置路由算法中的距离和角度选取问题,本文研究了四种组合选取策略,并通过NS2仿真进行验证。结果表明：综合考虑角度和距离选取策略优于单一考虑角度或距离选取策略;对节点数较少的网络,采用先角度后距离策略;对节点数较多的网络,采用先距离后角度策略,更能有效地提高WSN网络能量有效性。     

基于TinyOS2.1的WSN路由框架设计

探讨了在TinyOS2.1基础上进行WSN路由框架设计的工作。文中首先对TinyOS2.1、nesC语言进行了简单介绍,接着重点分析了TinyOS2.1中底层的消息及帧机制,在此基础上实现了NetworkServiceC组件的设计,并对其中的组件结构进行了分析。     

基于链路质量的WSN代价均衡路由选择算法

该文针对无线传感器网络中不可靠链路通信耗能过大的问题,基于链路质量进行路由代价函数构建,并为各条路径分配适当的选择概率,采用最小跳数转发策略设计了代价均衡的路由选择算法CBLQ;为了进一步降低和均衡路由代价,分析同跳节点的备选转发条件,又扩展形成了新的路由选择算法CBLQ-E。仿真实验结果证明,两种算法均使网络的能量利用率得到有效提高,同时还降低了网络的数据传输时延。     

基于路由协议分析的路由管理系统

为了能够在路由层面更好地管理IP网,路由管理系统通过对网络路由实体及其会话连接,路由拓扑结构的自动发现和采集,构建IP城域网全网路由拓扑数据库,完成对路由实体状态和配置信息的管理,及时捕获网上路由更新信息和抖动变化,为路由稳定性监测和路由系统运行分析提供支撑数据,并为网络流量分析和业务梳理提供分析参考依据。