面向大规模无线电子货架标签系统的MAC协议研究

无线电子货位标签系统（ESLs）可以运用在库存货物管理,超市商品管理等场景中,它可以显著地提高系统的管理水平。针对ESLs系统所要求的组网节点容量大规模,标签节点采取“睡眠/唤醒”双模态工作方式的特点,本文设计了一种基于通知激活控制的通知-监听MAC协议 (NL-MAC),以实现在ESLs环境下任务数据的高效传输。NL-MAC协议通过无线网关使用广播方式通知目的标签,通过引入辅助信道,实现数据交付和通知过程的并行,达到应用数据交付的实时性,并且通过控制唤醒数量,实现对信道的拥塞控制。本文在真实环境中实现了NL-MAC。实验数据表明,相对“节点唤醒询问”等同步协议,使用NL-MAC协议更能满足ESLs的对大规模容量的要求,而且能满足任务数据下发的实时性。     

基于广播机制的流量自适应混合MAC协议研究

针对流量自适应混合MAC协议的不足,提出一种广播机制改进方案.在基于CSMA和TDMA流量自适应混合MAC协议基础上引入广播机制,节点被提前通知只在发送或接受数据时处于活动状态,其他时刻则处于休眠状态,从而能最大限度地避免串音,空闲侦听和数据冲突.NS2仿真表明,改进的协议能进一步减少系统能量消耗,维持较高的吞吐率.     

AODV路由协议的研究和改进

针对移动Ad-hoc网络中存在路由不稳定、数据丢包率高的问题,提出一种基于节点信号强度的AODV路由协议AODV-SS,该协议在原路由协议的基础上增加了节点的信号强度和路由警告消息机制,将节点的信号强度作为建立路由的一个参照指标,当节点的信号强度较低时将不考虑该节点,寻找信号强度好的节点作为中间节点.在已建立好的路由中,若某个节点的信号强度低于一定的值时,将发出一个路由警告通知上游节点和源节点重新寻找新的路径.NS2仿真实验结果表明,当节点信号强度低于临界点时,改进路由协议的丢包率比AODV路由协议低,路由更加稳定.     

Ad Hoc网络中AODV路由协议安全性研究

针对AODV协议存在的安全性问题,提出了将R-Trust机制应用到AODV协议中,给出了节点状态的概念,并将其作为数据转发时选择下一跳节点的依据.改进后的AODV协议在实现过程中,一方面能隔离网络中的恶意节点;另一方面能选择那些链路状态好的节点作为路由节点,仿真结果表明,该协议能有效抵制恶意节点和自私节点的危害,提高路由协议的服务效率.     

基于显式阻塞通知的自组织网络MAC协议

IEEE802.11 DCF协议利用RTS/CTS握手机制解决无线网络中重要的隐终端问题.但是该协议并不能解决所有的隐终端问题,如隐接收终端问题.本文提出一种显式阻塞通知（Explicit Blocking Notification,EBN）机制的握手协议来解决无线自组织网络中的隐接收终端问题.通过采用RTS/CTS/BN/DATA/ACK握手序列来提前通知邻居节点隐终端的当前状态,避免邻居节点盲目的分组传输.仿真结果显示,EBN机制可以获得比IEEE802.11 DCF协议更加稳定的流量,同时节约带宽资源,减小分组延迟.     

无线传感器网络LEACH协议能耗均衡改进

LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)路由协议是无线传感器网络中被广泛应用的分层协议,但它存在簇头选择不合理和节点能耗不均衡的缺点.通过对LEACH协议节点能耗建模和分析,提出了一种均衡节点能耗的改进协议LEACH-B.最后用NS2对改进后的协议进行仿真,仿真结果表明,改进后的协议能均衡节点的能耗,有效地延长了整个网络的生存期.     

多级能量异构无线传感器网络的能量预测和可靠聚簇路由协议

传感器网络技术是普通计算中实现位置感知和上下文感知的主要技术手段,有着广泛的应用前景.文中提出了一种适合普适计算环境下多级能量异构尢线传感器网络的新的剩余能量预测REP模型和可靠聚簇路由RCR协议.协议中节点通过建立相邻节点剩余能量预测机制,使选举簇头节点的概率与节点当前剩余能晕直接相关,以优化数据传输路径.均衡节点的能量消耗.延长网络寿命.此外还通过多簇头方法.采用每个簇由多簇头节点共同承担簇头节点的作用,提高数据传输可靠件.仿真实验结果表明,RCR协议能获得比LEACH协议和HEED协议等主要聚簇协议更长的生存时间、更高的能量利用率和更高的数据传输可靠性.     

基于Gossip的自适应成员关系管理协议

提出了面向动态异质环境的P2P成员关系管理协议。该协议能根据节点能力度大小动态调整节点连接个数,从而使得节点连接数分布和节点能力度分布相匹配,有利于提高P2P网络的资源利用率和负载均衡。协议基本操作包括：节点加入、节点退出、节点失效恢复、节点能力度汇聚和节点关系更新。实验结果表明,和不考虑节点能力度的相关协议相比,与节点能力度动态适应的节点成员关系管理协议具有更高的资源利用率。     

基于多径路由负载均衡的动态源路由协议*

提出了一种DSR的改进多径路由协议（LBDSRM）。采用开销小的综合链路状态路由判据算法,协议具有链路状态实时监控与适时调整路由功能,在链路变化较大的情况下,主动通知有路由冗余的源节点改用或重点使用次选路由;而且协议提出了适时退避算法,解决了多径任务与单径任务争用链路时网络公平性问题。仿真结果表明新协议能有效避免节点拥塞,达到较好的动态负载均衡,实现网络资源的充分利用。     

一种能量均衡的无线传感器网络分簇路由协议

由于无线传感器网络节点能量有限,为均衡无线传感器网络节点之间的能量消耗,提高整体网络的生命周期,针对LEACH协议中簇首选举时未考虑节点剩余能量因素、随机分簇等不足,提出了一种改进的LEACH协议.改进的LEACH协议在簇首选举时,以节点的剩余能量作为重要参考依据,优化节点担任簇首的概率.仿真结果表明,与传统的LEACH协议相比,改进的LEACH协议达到了能量消耗均衡的目标,从而延长了网络的生存寿命.