用于VSN的低延时多径路由

视频传感器网络VSN（Video Sensor Network）相对于传统的传感器网络需要更高的带宽和更低的延时。文中提出了一种适合于VSN的多径路由算法MPTT（Multi-path Predicted Transmission Time）。这种路由算法是从MAC层建模,根据链路邻居节点的流量信息来估算出路径的整体延时,再根据每条路径延时的大小分配数据流量使其总体的延时达到最小。经过仿真可以得出,在数据流量不大时,该算法与延时最小的路径延时相当。随着所分配流量的加大,MPTT比DSR延时要小,而且可以提供更高的数据流带宽。     

无线传感器网络多径路由协议研究

本文主要研究了三种典型的无线传感器网络多径路由协议,分析了多径路由协议的核心机制对它们进行了比较,最后指出了多径路由协议存在的问题及其发展方向。     

基于网络编码的多径路由策略

针对无线传感器网络节点能量受限制的特点,提出基于网络编码的多径路由策略.该策略在数据传输过程当中通过增加跨层协作机制,减少对单个数据包的依赖,降低数据包重传次数,使得网络带宽得到优化,同时数据在传输路径中进行随机编码使得数据包安全传输.分析表明,该策略可以保证数据传输的有效性和安全性.     

基于AODV改进的水下传感器网络多径路由策略

根据水声信道特性对水声信道的链路传输质量与环路延时等参数进行估值,并在AODV协议的基础上进行改进,提出一种基于环路延时的多径路由传输策略。在初始化阶段根据链路传输质量得到多条路径,并根据定源宿点的环路延时选择主传播路径,从而达到降低网络能量开销与时延的目的。仿真结果表明,该算法相对于传统单径路由策略,能有效节约能量,延长生命周期。     

WSN中基于多分辨率和压缩感知的数据融合方案

当前基于压缩感知的传感器网络数据融合方案中,不论数据字段有何特征,均假设网络具有固定而均匀的压缩阈值,从而导致数据通信量过高,能耗浪费较大。提出一种基于多分辨率和压缩感知的数据融合方案。首先,对传感器网络进行配置,以生成多个层次类型不同的簇结构,用于过渡式数据收集,在该结构上,最低层的叶节点只传输原始数据,其他层的数据收集簇进行压缩采样;然后将其测量值向上发送,当母数据收集簇收到测量值时,利用基于反向DCT和DCT模型的CoSaMP算法恢复原始数据;最后,在SIDnet-SWANS平台上部署了该方案,并在不同的二维随机部署传感器网络规模下进行了测试。实验结果表明,随着分层位置的变化,大部分节点的能耗均显著降低,与NCS方案相比,能耗下降50%~77%,与HCS方案相比,能耗下降37%~70%。     

基于DSR的多径路由协议比较

DSR协议是一种典型的AdH0c网络路由协议。针对多路径路由在降低路径断裂、稳定等方面的优势,文章分剐介绍了3种基于DSR协议的多径路由算法,并对这3种算法进行了分析与比较,归纳了它们各自的特性以及应用场合。     

基于路径分段的MANET自适应多径路由协议

采用多径路由机制能够有效保证Ad hoc网络数据包传输成功概率,提高网络可靠性。该文在路径数量分析的基础上,根据分组丢弃概率门限判决方法,提出了基于路径分段的自适应多径路由协议。节点采用预先设定的门限值判定链路状态,并且根据网络当前的拓扑状态自适应地选择中继节点,建立路径分段的多径路由。仿真结果表明,该机制在合理利用网络资源的同时能够有效保障数据包的可靠传输,更加适用于状态时变的Ad hoc网络。     

无线传感网络中基于探测包的多径路由

多径路由是应对无线传感网络(WSNs)的链路质量差的重要技术。现存的构建多径路由依赖集中运算或迭代的分布式运算,消耗大量的运行时间。为此,提出基于探测包的多径路由(EPMR)。EPMR路由先利用探测包的传输,收集局部拓扑信息。依据接收探测包的到达时间,设置端口优先级,优先考虑端口优先级的节点参与路由。一旦参与了一条路径,节点不再参与源节点与目的节点间的其他路径,进而保证多径间的不相交性。仿真结果表明,提出的EPMR提升了数据包传输成功率,缩短了运行时间。     

新的位置感知分簇算法

针对无线传感器网络能量有效性和可靠性问题,提出一种新的位置感知分簇算法(LACA,location awareclustering algorithm).算法引入角度比和距离比2个感知参数,使节点通过其所在的位置自主地决定是否作为簇头,通过了NS2仿真验证.结果表明,与LEACH和GAF算法相比,LACA不仅提高了网络能量有效性,延长了网络寿命,而且有效地抑制了孤立节点的产生,确保了网络的可靠性.     

移动Adhoc网络中多径路由的研究

移动Adhoc网络（MANETs）中,因为节点是可以自由移动的,所以源节点到目的节点间的连接很不稳定。多径路由可以快速修复路由,也带来许多其它的好处。文章分类研究了多径路由在移ChAdhoc网络路由协议中的应用,并对应用多径路由前后的路由协议性能进行了比较。     

Carrier sense aware multipath geographic routing protocol

Over the last few years, wireless sensor networks have become a great field of interest for the scientific community. This novel kind of network provides an array of applications for different aspects of human life. To give a satisfying performance to the final user, the wireless sensor networks must ensure the quality of service. The use of multipath technique was widely applied in the literature. Nevertheless, there might be a problem if the interference issues are not taken into account by the multipath routing design. In this paper, we propose a novel multipath routing protocol called Carrier Sense Aware Multipath Geographic Routing protocol (CSA‐MGR). This protocol creates multiple paths while avoiding any shared carrier sense range by using a distributed and dynamic process. In addition, the CSA‐MGR employs a new metrics named the Number of Common Neighbors to guarantee a faster and an efficient path construction. Simulations conducted over the NS‐2 simulator show promising results in terms of delay, Packet Delivery Ratio and routing overhead. The performance gain of CSA‐MGR in terms of delay is up to 275% compared with the Two‐Phase geographical Greedy Forwarding and up to 565% compared with the ad hoc on‐demand multipath distance vector. For the Packet Delivery Ratio, the performance gain of CSA‐MGR is up to 16% compared with the Two‐Phase geographic Greedy Forwarding and up to 28% compared with the ad hoc on‐demand multipath distance vector. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于位置的无线传感器网络可靠性区分服务机制

如何根据不同任务的不同可靠性需求来提供相应的服务是无线传感器网络所面临的最重要问题之一.结合基于位置的路由机制,给出衡量可靠性的量化度量模型,该模型无需全局网络拓扑信息.通过引入虚拟参考点,将数据的转发限制在特定区域从而减少无关传感器节点的能耗.分析了该区域与可靠性的函数关系,得到了可靠性随着参考点与源节点距离的增长而平方级增长的结论.在此基础上给出区分可靠性的服务机制.实验结果表明所提机制有效.     

无线Mesh网中时延约束抖动优化的多路径流量分配算法

针对无线mesh网中多媒体应用的特点,研究多路径传输中路径时延满足约束且路径间抖动最小化的路径流量分配问题。首先,基于网络演算理论分析了数据分组在无线mesh网单路径传输中产生的队列时延,推导出单路径传输的时延上界以及多路径传输中的路径间时延抖动上界,并得到满足时延约束的路径最大容许流入速率;然后,基于时延及其抖动上界,提出满足时延约束抖动优化的路径流量分配算法DCJOTA,该算法根据路径最大容许流入速率按比例分配各路径流量,同时尽可能减小路径间的时延抖动;最后,分析了算法DCJOTA的可行性及其实现方法,并在NS2网络模拟器中验证了该算法的有效性。仿真实验表明,与AOMDV协议相比,集成了DCJOTA算法的多路径路由协议DCJO-AOMDV协议在时延及其抖动方面具有更好的表现:端到端平均时延降低3.9%,端到端平均时延抖动减小24.5%。另外,DCJOTA算法带来协议复杂性略微增加,DCJO-AOMDV协议下的网络吞吐量下降1.7%。     

基于代价函数的WSN能效路由协议性能分析

无线传感器网络(WSN,wireless sensor network)中,基于代价的能效路由协议(CEERP,cost-based en-ergy-efficient routing protocol)通过计算与比较代价函数值可以找到具有优异性能的路由。在前期研究提出的CEERP协议基础上,对该协议的代价函数、能耗和时延性能进行了分析,确定了首个节点死亡前系统所能完成的通信轮数的上下限以及时延计算公式。在采用能耗与时延的乘积作为性能评价标准的前提下,对多种同类协议的性能进行了比较与讨论,并在节点稀疏布署和非理想信道的情况下分别对CEERP的性能进行了进一步仿真。结果表明,CEERP协议在能耗与时延的综合性能上相对于其他同类协议具有很大的优越性。     

面向智慧园区的WSN路由优化算法

为解决智慧园区中无线传感器网络(WSN)的能耗不均衡问题,构建了路由代价函数,并提出了一种新的能耗均衡路由算法.该算法结合智慧园区中无线传感器网络的特点,综合考虑节点地理位置和剩余能量来构建路由代价函数.传感器节点通过选择其邻居节点中路由代价最小的节点进行数据转发.仿真结果表明,该算法可以有效节约网络能耗,同时延长了网络的生命周期.     

内容中心网络状态感知路由设计

为了提高内容中心网络的内容分发效率及降低网络开销,提出了网络状态感知的路由机制NSAR(network status aware routing)。NSAR利用从内容服务节点返回的数据分组收集当前网络状态信息,并在回传过程中对路径上各节点上匹配端口的转发概率进行更新,在对后续的兴趣分组进行转发决策时引入转发概率,从而提高内容分发效率。仿真实验表明,与传统内容中心网络路由算法相比,NSAR可以有效地降低内容请求平均时延,减少网络流通分组数以及降低网络带宽开销。     

Simulations and experiments for optimal deployment of an RFID‐based location‐aware system

The proliferation of communication and mobile computing devices and local‐area wireless networks has cultivated a growing interest in location‐aware systems and services. An essential problem in location‐aware computing is the determination of physical locations. RFID technologies are gaining much attention, as they are attractive solutions to indoor localization in many healthcare applications. In this paper, we propose a new indoor localization methodology that aims to deploying RFID technologies in achieving accurate location‐aware undertakings with real‐time computation. The proposed algorithm introduces means to improve the accuracy of the received RF signals. Optimal settings for the parameters in terms of reader and reference tag properties were investigated through simulations and experiments. The experimental results indicate that our indoor localization methodology is promising in applications that require fast installation, low cost and high accuracy. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

一种有效的稀疏无线传感器网络路由方案

稀疏无线传感器网络中节点之间距离过远,使得移动代理节点成为最有效的数据收集方式,然而移动代理节点由于能量限制无法在一次数据收集中到达网络所有节点进行数据收集.为保证在能量受限的移动代理节点总路由路径最短,给出了一种稀疏无线传感器网络能量受限移动代理节点的路由方案.首先构建移动代理节点的路由数学模型,然后根据移动代理节点初始能量将无线传感器网络划分成不同的子集,最后采用旅行商人问题的模拟退火算法计算出每个子集最短路由,全部子路由的集合即最优路由.仿真及其分析结果表明:随着网络节点个数增多和移动代理节点能量增大,所给方案的总路由能够比较接近于理想情况,在实际应用中比较有效且适于推广.     

Energy‐aware geographic routing in wireless sensor networks with anchor nodes

Energy efficiency has become an important design consideration in geographic routing protocols for wireless sensor networks because the sensor nodes are energy constrained and battery recharging is usually not feasible. However, numerous existing energy‐aware geographic routing protocols are energy‐inefficient when the detouring mode is involved in the routing. Furthermore, most of them rarely or at most implicitly take into account the energy efficiency in the advance. In this paper, we present a novel energy‐aware geographic routing (EAGR) protocol that attempts to minimize the energy consumption for end‐to‐end data delivery. EAGR adaptively uses an existing geographic routing protocol to find an anchor list based on the projection distance of nodes for guiding packet forwarding. Each node holding the message utilizes geographic information, the characteristics of energy consumption, and the metric of advanced energy cost to make forwarding decisions, and dynamically adjusts its transmission power to just reach the selected node. Simulation results demonstrate that our scheme exhibits higher energy efficiency, smaller end‐to‐end delay, and better packet delivery ratio compared to other geographic routing protocols. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.