无人机自组网中AODV路由协议的改进

改进自组织按需平面距离向量(ad hoc on-demand distance vector,AODV)路由协议,以缓解其在无人机自组网中链路易断裂和修复效率低且开销大的问题。以路由开销最小、平均邻居节点数最大和节点间链路失效时间最长为优化标准建立链路,以保证链路的稳定性。从断裂处寻找上下游节点能量最强的共同邻居节点,分别建立其与断裂处上下游节点之间的链路,以提高修复速度,并避免断裂位置约束。当无人机节点速度为100m/s时,改进协议节点剩余能量增加54.4%,端到端的时延可降低21%,路由发现频率降低53%,丢包率降低17.2%。     

一种能量有效及负载均衡的Ad hoc路由协议

移动Ad hoc网络是能量受限系统,节点由电池供电,因此减少移动节点电池能量消耗,延长网络总的生存时间,已经成为评价路由协议性能的重要指标,但IETF的MANET小组提出的几种经典的路由协议,是最小跳数路由,没有考虑能量因素.针对这个问题,提出了Ad hoc网络中基于AODV能量有效、负载均衡的按需路由算法.新协议根据节点的剩余能量和节点当时的负荷情况,决定节点接入路由的延迟时间,从而使剩余能量较多和负载较轻的节点能够更快地接入路由,使网络中的能量消耗更公平,负载更均衡,使数据流不在某些路段上过于集中.仿真结果表明改进的协议和原协议相比,降低了端到端的延时,提高了网络吞吐率,延长了整个网络的生存时间,提高了整个网络的性能.     

基于转移概率和信任模型的AOMDV协议研究

为提高无线MESH网中多路径路由协议AOMDV的安全性,在AOMDV中引入信任模型,通过该模型在每个节点上维护一个信任度表;源节点在路由建立前对节点信任度进行验证,当节点的信任度值低于限定值时,就孤立该转发节点,在数据转发过程中采用转移概率算法,将数据随机分散在若干个路径中传输,以此减小数据被截获的概率,提高AOMDV路由协议的安全性。仿真结果表明,在包含恶意节点的WMN中,改进后的路由协议有较好分组投递率和较低的数据截获率。     

一种基于飞行器移动特征的网络拓扑控制机制

在高速移动节点组成的空中交通网络中,节点的高速移动会增大路由路径中断的概率,进而增大重路由的频率,使网络的通信性能下降。选择可用度较高的链路生成路由路径,能够有效降低重路由频率,提高路由路径的可用时间。文中提出了一个将航空自组织网络的节点移动特征和链路可用度相结合的拓扑控制机制,并将该机制与OLSR协议结合,生成新的路径链接可用度路由协议(LAR协议)。通过仿真实验对比不同场景下LAR协议与其他路由协议的性能,包括端到端延迟、路径可用性及路径长度,结果表明,LAR协议可明显增加路径的可用时间,同时端到端延时和路径可用率2项指标的性能也较为理想。     

一种基于LEACH的能量高效分簇路由协议

针对LEACH协议中簇首节点随机选择和簇首节点与汇聚节点间传输数据时采用单跳方式,增加能量损耗的问题,提出基于LEACH协议的能量高效路由算法EEPBL。相比于传统的LEACH协议,EEPBL通过对PEGASIS节点成链思想研究,在簇首选择阶段采取集中控制的方式,首先,基站选取剩余能量较多的节点担任簇首;其次在簇间进行数据传输时,借鉴PEGASIS协议的链式结构,通过贪婪算法将簇首节点从基站最远端形成一条链路,使数据沿着由簇首节点组成的链路传送至基站。另外在簇内簇首轮换方面,设置能量阈值,当簇首节点剩余能量高于能量阈值时可不必进行簇首轮换。仿真实验结果表明,相比于LEACH协议,EEPBL延长网络生命周期约30%,数据传输总量约为LEACH的3.9倍。     

基于博弈论的Ad Hoc网络均衡路由协议

在Ad Hoc网络中,由于路由协议多是最短路径,某些关键节点过度消耗能量,致使网络节点能耗分布不均,影响网络的性能。提出了一种基于博弈论的均衡路由协议,设计基于可靠度和节点的剩余能量的选择路径,解决节点能耗不均的问题,同时鼓励节点参与协作。实验结果表明,该协议提高了节点能量的利用率和节点生存时间,提高了网络的稳定性。     

基于标记的Ad hoc网络混合路由协议

建立健壮的、实用的、快速准确地到达目的节点的路由选择一直是Ad hoc网络研究的一个核心问题.提出了一种改进的基于GPSR的路由协议,加入时间标记减少了路由选择计算和传输延时,并把节点剩余能量作为路由选择的因素,实现了剩余能量均衡,解决了部分节点能量损耗过快导致网络性能恶化的情况.同时,提出了一种较好的处理空洞问题的机制,通过发送警告信息,对空洞节点进行标记,避免了节点多次通过同一个空洞而造成的能量消耗问题.     

无线传感器网络能量均衡路由算法

针对无线传感器网络中节点能量利用不均衡的特点,对其拓扑结构进行分析,建立了路由模型,结合普通遗传算法的基本原理,提出一种基于多目标遗传算法的无线传感器网络路由优化方法.在选择通信链路过程中,综合考虑传输路径的能耗和路径中节点的剩余能量等因素,采用多目标遗传算法求解一条能耗低且剩余能量较充足的路径作为数据传输路径,实现网络中节点能量的均衡化.仿真结果表明,该优化机制有效延长了网络的生命周期,改善了网络的性能.     

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。     

基于蚁群算法的WSN路由协议研究

针对层次路由LEACH协议存在簇头分布不均,并且每次簇头轮换均在整个网络内进行,会造成耗能过多以及蚁群算法应用于LEACH协议建立簇间多跳路由仍存在能耗不均衡的问题,采用将网络节点进行区域划分,并将节点剩余能量作为参考因素,在区域内进行簇头节点的轮换选取的方法改进,并通过将节点能量引入到转移概率和信息素更新公式中,对蚁群路由算法进行改进,利用其建立从簇头节点到汇聚节点的多跳路由的最优路径.实验验证表明:与LEACH协议相比,改进协议整体上减少并均衡了能量的消耗,延长了无线传感器网络的生命周期.     

稳定高效节能且邻近相关的网络拓扑协议

现有的无线传感器网络拓扑协议未全面考虑节点位置、休眠、剩余能量的影响,且依赖于GPS等基础设施获得节点绝对位置,导致网络成本高,能量有效性不足。该文在DEAC协议的基础上,提出了一种分布、稳定、高效节能和利用邻近相关信息数据融合及节点休眠策略的无线传感器网络拓扑控制协议(SEENRT)。该协议利用剩余能量信息,平均各节点能耗负担;利用邻近相关信息和节点休眠,降低覆盖冗余,减少网络能耗。试验结果表明SEENRT协议和LEACH、HEED和DEAC协议相比,能有效地降低网络能耗、平均节点的负担及延长网络的生存时间。     

簇头优选及节点个数优化LEACH协议

提高网络整体性能与节能,将加权因子引入到LEACH协议改进方法中,根据每个节点的剩余能量、网络平均剩余能量、节点与网络在前一轮中所消耗的平均能量来确定最优簇头。综合考虑数据信息传输与接收的能耗、簇头节点的能耗以及传输ADV的能耗优化簇头节点数量。采用Matlab进行仿真对比研究,结果表明,与其它几种协议相比,本协议更能够显著降低节点能耗,网络中的簇头节点达到均匀分布状态,且其生命周期更长。     

无线传感器网络LEACH协议的研究改进

无线传感器网络(WSN)数据传输离不开路由协议,路由协议是其组网的基础。由于WSN是一种资源受限网络,尤其是能量的受阻,因此路由协议必须维持较小的路由信息并尽可能的减少能耗。对于LEACH算法没有考虑节点的剩余能量、簇头位置分布、簇头与汇聚节点间直接传输数据等缺点,提出了一种改进协议LEACH-LOMUC。改进协议主要思想是在候选簇头选举时考虑节点剩余能量、节点到基站距离,簇在形成时考虑了簇头规模、能量以及簇头与基站的间距。同时在簇头之间通信距离过大时引入中继节点协助数据传输。MATALB仿真结果表明,LEACH-LOMUC协议有效节约能量,延长网络生存周期。     

一种基于可信度的异构网络汇聚路由协议

无线传感器网络使用多跳通信的模式从感测区域中收集环境数据．为了延长网络的寿命,提出一种基于可信度的异构网络汇聚路由协议．利用节点的剩余能量、可信度以及节点与汇聚节点之间距离选择簇首．在可信度高于一定阈值的前提下,能量剩余高和距离基站较近的节点比能量剩余少和距离基站较远的节点拥有更多的机会成为簇首,模拟实验结果表明．该协议减少了网络中的能量消耗,延长了网络的生命周期．     

车联网无线链路传输数据业务性能评估

为了评估车联网无线链路传输数据业务的能力,提出结合车辆运动模式和数据业务传输特点的车联网链路传输性能评估模型.通过蒙特卡罗仿真统计得到链路剩余生命时间分布和数据业务传输时间分布,利用分布解析推导车联网链路成功传输概率,并建立链路传输性能评估模型.在基于Matlab/Simulink的TrueTime工具箱搭建的仿真平台上,使用模型评估常用Ad hoc路由协议基于距离矢量自组织和基于路由预测所建路径的传输性能.实验结果显示,链路性能模型能有效评估不同路由协议建立链路在不同移动速度下传输数据业务的能力.     

一种高效节能的网络再编程分发协议：IDEP

对于大规模自组织网络而言,具有网络再编程能力非常必要。在对现有经典分发协议分析基础上,设计了一种高效节能的多跳代码分发协议IDEP,采用meta-data协商和必要的消息抑制机制,减少了冗余消息的传输;采用基于NACK的丢包检测方式,保证了镜像分发的可靠性;采用空间多路,加快了镜像分发进程。为了使镜像分发更加高效和网络能量分布更加均衡,文章提出了基于影响力、距离和剩余能量的发送节点选择算法。仿真结果表明IDEP和经典Deluge协议相比,分发时间相当,但总消息数量更少,更加节能。     

Ad hoc网络中自愈路由协议研究

提出了基于AODV(Ad hoc on demand distance vector)路由协议的自愈模型（SHAODV）,旨在提高对节点移动和通信中断的抵抗力。利用路由接纳控制（CAC）来保障建立长寿命路由;通过监测接收信噪比来判断链路的稳定程度,在链路断开之前将不稳定路由本地自愈;路由优化方案能将修复后的路由优化。仿真结果表明,该协议模型具有低路由开销和抗中断性等优点。     

A quality of service routing protocol based on mobility prediction in mobile ad hoc networks

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＱｕａｌｉｔｙｏｆｓｅｒｖｉｃｅ (ＱｏＳ)ｗｉｔｈｔｒａｎｓｍｉｔ ｔｉｎｇｍｕｌｔｉｍｅｄｉａｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｓａｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｎｅｘｔｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓ.Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ ,ｉｔｉｓａｈｏｔｉｓｓｕｅｉｎｎｅｔｗｏｒｋｒｅｓｅａｒｃｈ[1,2 ] .Ｍｏｂｉｌｅａｄｈｏｃｎｅｔｗｏｒｋｓ (ＭＡＮＥＴ)ｉｓａｓｐｅｃｉａｌｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋ ,ｗｈｉｃｈｉｓａｍｕｌｔｉ ｈｏｐｔｅｍｐｏ ｒａｒｙａｕｔｏｎｏｍｏｕ…     

An Event-Triggered Energy-Efficient Clustering in Collaborative Beamforming for Wireless Sensor Networks

In this paper, we present a protocol, CEWEC (Collaborative, Event-Triggered, Weighted, Energy-Efficient Clustering), based on collaborative beamforming. It is designed for wireless sensor nodes to realize the long-distance transmission. In order to save the energy of sensor nodes, a node wakes up when it has data to be uploaded. In our protocol, multi-layer structure is adopted: trigger-node layers, clusterhead-node layers, child-node layers. The number of child nodes and clusterheads depends on the distance of transmission. Clusterheads are selected according to the node’s weight which is based on its residual energy and distance to the trigger node. The main characteristic of this protocol is that clusterheads can directly communication with each other without the large-scale base station and antennas. Thus, the data from the trigger node would be able to be shared within the multi-layer structure. Considering the clustering process, energy model, and success rate, the simulation results show that the CEWEC protocol can effectively manage a large number of sensor nodes to share and transmit data.