基于有色Petri网的SPIN协议建模与分析

在无线传感器网络路由协议的研究中,对现有协议的分析和验证具有重要意义.形式化建模是分析验证网络协议的一种有效方法.使用形式化工具有色Petri网对无线传感器网络中的SPIN路由协议进行形式化描述,并使用CPN Tools分析和验证了该协议的活性、可达性、有界性等特性.     

一种基于移动性的无线传感器网络分簇路由协议

近年来,包含移动节点的无线传感器网络逐渐得到了广泛应用,传统的无线传感器网络路由协议已不能适用于节点移动的场景。LEACH-Mobile协议是一种较适用于移动无线传感器网络的路由协议,它在LEACH协议基础上对节点移动的处理进行了优化。本文针对移动的场景提出了一种基于移动性的无线传感器网络分簇路由协议MCR,该协议包含了一个基于移动性的簇头选举算法MCE和一个自适应LEACH-Mobile算法ALM,保证了簇头尽可能地在相对移动性最小的节点中选择,充分考虑了节点的移动性因素和剩余能量。仿真实验结果显示,MCR协议能够有效提高在移动环境下的吞吐量。     

无线传感器网络路由协议研究进展

融合了传感器、微机电系统和网络通信等技术而形成的无线传感器网络(WSN)是一种全新的信息获取和处理技术.路由协议是无线传感器网络研究中富有挑战性的问题,现有无线自组网络和互联网络路由协议不适用于无线传感器网络.无线传感器网络路由协议主要考虑如何针对不同的应用和网络构成使用有效的路由算法,在不损害数据传输的前提下实现整个网络的生命周期最大化.根据网络中节点功能是否一致,无线传感器网络包括平面和分层路由协议两大类.本文根据各种协议的工作原理,对比分析了各种路由协议在路由方式、冲突避免、数据融合和网络生命周期最大化等方面的优劣,并指出了下一步的研究方向.     

煤矿井下ZigBee无线传感器网络路由协议的研究

文章介绍了无线传感器网络的发展及其特点,在分析比较了目前流行的几种无线传感器网络路由协议的基础上,结合煤矿井下掘进工作面的特点和需求,提出了一种适用于掘进工作面的网状拓扑结构的ZigBee无线传感器网络的路由算法,并从路由建立、路由维护、路由恢复等方面进行了详细描述。该路由算法对其它具有ZigBee网状拓扑结构的系统具有一定的参考价值。     

基于LEACH协议的改进路由算法

路由算法是无线传感器网络核心技术之一.算法设计的主要目标是减小网络中各个传感器节点的能量消耗,以提高各节点以及整个网络的运行寿命.在低功耗自适应集簇分层协议(LEACH)算法的基础上,结合链状路由算法,改进了数据传输方式和数据融合过程,提出了一种新路由算法,有效延长了网络生存时间,适用于较大规模的网络.     

基于最大流的能量采集型无线传感器网络路由算法

能量采集型无线传感器网络中的节点通过从外界采集能量来替代传统的电池供电,因此,适用于传统网络的路由协议不再适用于此网络。提出了一种新的算法,将无线传感器网络中的最大化吞吐量问题转化为最大流问题,并引入容差和单向传输约束优化了解决最大流问题的Ford-Fulkerson算法,最后应用于能量采集无线传感器网络。实验表明:改进后的算法不仅很好地适用于能量采集无线传感器网络,还在获取最大吞吐量上具有很好的稳定性。     

无线传感器网络SPIN协议的改进及验证

在无线传感器网络中,对SPIN协议的研究主要是通过仿真进行的,很少有对其进行形式化验证.本文在SPIN协议的基础上进行改进得到了适用于有损网络的协议--SPIN-E协议,并使用有色Petri网对SPIN-E协议进行形式化建模,通过CPN Tools对协议的活性、可达性、有界性等特性进行了分析和验证.     

基于SPIN的无线传感器网络安全协议建模与分析

模型检验方法在有线网安全协议的分析和设计方面取得了巨大成功。无线传感器网络对安全协议同样具有严格的要求;与有线网相比,无线传感器网络在通信环境和网络节点等方面都更为脆弱,为相应的安全协议的分析和设计提出了挑战。提出了一种适用于无线传感器网络的安全协议形式化建模分析方法。它充分借鉴了传统有线网络安全协议的建模方法,在其基础上充分考察了无线传感器网络的通信环境以及网络节点,建立起一个全面并且直观的安全协议运行模型。以A.Perrig等人提出的SPINS安全协议为例,应用模型检验工具SPIN对其认证性和机密性等安全需求进行了分析验证,发现了该协议存在的漏洞。实例分析证实了模型检验方法在分析无线传感器网络安全协议时的有效性,从而推进了其在安全协议分析方面的应用范围。     

无线传感器网络温控平台路由协议研究

研究适用的路由算法是无线传感器网络发挥作用的重要保证.本文对无线传感器网络中温控环境平台的路由方案进行了研究,在分析比较现有路由协议的基础上,引入了定向扩散协议,并介绍了具体的定向扩散过程;根据温度监控平台的实际应用,进行了相应的路由算法设计,总结出了定向扩散协议在此应用中的优缺点.     

矿井采空区无线传感器网络路由协议研究

研究和设计了一种适用于煤矿采空区的无线传感器网络路由机制。首先对LEACH协议的簇头选举机制进行了改进,在计算阀值时添加剩余能量参数,然后采用改进后的协议和多径路由机制设计了煤矿采空区无线传感器网络路由算法,最后通过NS-2仿真平台进行了实验。实验结果表明,改进后的协议与原协议相比,提高了网络中节点的能量有效性,延长了网络的生命周期。     

无线网状网中一种高吞吐量的路由策略

无线网状网（Wireless Mesh Network,WMN）是一种多跳、分布式的无线网络,可以提供多种宽带多媒体业务。目前,无线网状网的路由技术的研究还处于起步阶段。首先介绍当前几种著名的无线网状网路由协议,并分析了这些协议的不足,在此基础上提出一种新的路由算法,该算法综合考虑了链路质量、节点负载均衡、信道干扰三个主要因素,能够显著地提高网络性能。分析与仿真结果表明,该算法能显著地提高网络吞吐量和降低传输延时,并且具有良好的抗干扰性。     

组播网络仿真平台的设计与实现

IP组播技术是个新兴领域，在发展的过程中，涌现了大量的组播路由协议。为了有效的测试和比较这些不断被提出的组播协议的性能，本文提出了一个全新的、基于离散事件驱动的专门测试组播路由的网络仿真平台Msimulator。该平台通过建立网络模型为组播路由协议性能的验证和比较提供了一个更为真实可靠、经济有效的测试手段，大大减少了网络建设中的盲目性以及投资风险，对促进组播技术的研究有极大的推动作用。     

基于QoS约束的多播路由研究

该文给出了多播路由的定义和多播树的分类,描述了一种适用于研究QoS多播路由的网络模型,对多播路由算法进行了分类,介绍了典型的基于QoS约束的多播路由协议和算法,对每个算法的性能特性和适应范围进行了客观的评价,提供了QoS多播路由算法复杂度的比较,对QoS多播路由技术的进一步研究进行了展望。     

自适应网络无线网关接入协议性能分析

Ad Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络,网络中的节点均由移动主机构成.一些无线网关接入协议如移动IP协议、AODV 协议、NOAH协议、DSDV协议都可以通过无线节点接入有线节点,但是各自接入的方式不尽相同.对这几种接入协议进行比较分析.实验结果表明,MobileIP虽然传输抖动,速率比较低,但不会出现严重丢包,相对比较稳定.AODV 速率比较高,但在网关切换的时候,丢包严重.NOAH,DSDV协议如果不进行分析,设置静态路由,链路断开后,无法自动接入新的网关.     

高速因特网中含卫星单向链路的路由研究

由于多数卫星地面站只具有接收能力而形成了单向链路,无法应用现有的路由协议.为了解决含有卫星单向链路的路由问题,首先针对卫星直播系统的拓扑结构建立了网络模型,并在简化模型的基础上提出了基于环路发现的链路状态路由算法和一种基于服务器的协议--SERP(sever-based routing protocol).通过证明路由算法的收敛性,并利用Network Simulator工具对协议进行仿真的结果,得出SERP的正确性和具有协议开销小的特点,可用以支持在高速因特网中集成宽带卫星网络的动态路由.     

一种基于Small World的P2P覆盖网络的研究

Small World网络的两个主要特性是平均路径长度小和聚集系数大,参照Small World网络的两个主要特性,提出了一种基于Small World的P2P覆盖网络模型（SWPP）,并在SWPP中定义了一套DHT协议,以该协议为基础,提出了SWPP的路由算法及路由容错算法,分析了路由长度及路由优化方法,最后通过数值实验分析了SWPP性能。     

一种基于动态负载均衡的路由算法

传统IGP仅基于最短路径算法来为数据流选择传输通路，对数据流的需求以及网络资源的动态变化未加以考虑，因此不具备均衡网络负载的能力。文中通过分析IGP的局限性，提出基于动态负载均衡的DLB-OSPF路由算法。该算法依据数据流的带宽需求和网络资源的使用状况来进行路由选择，并通过有效手段将数据流更合理地分配到能满足传输需求的链路上。经过示例分析表明，该算法不仅能减少网络拥塞，并且提高了网络资源利用率。     

Ad Hoc网络中QoS路由协议算法的研究

Ad Hoc网络是一种由移动节点组成、拓扑结构动态变化的自组织网络,在Ad Hoc网络中实现带有QoS约束的路由是当今研究的重要问题.QoS路由协议算法中最主要的三个方面是:QoS参数的选取,对单向链路的支持和路由协议的多播功能.本文首先介绍了应用较广的几类QoS路由协议的算法,接着选取了以上三个方面中几个典型的QoS路由协议,详细介绍了它们的特点以及算法思想,并对协议的性能进行了具体分析,分析结果对研究QoS路由协议有一定的指导意义.     

基于功率控制技术的Ad Hoc网络QoS性能的提高

在移动Ad hoc网络的研究中，路由算法是一个关键的、受到广泛关注的研究对象，它如何快速适应网络拓扑结构高动态的变化是研究者关注的焦点。该文提出了利用功率控制技术提高Ad hoc网络的QoS性能，对提出的算法进行了详细的描述，并给出了算法的实际电路实现和关键参数的计算方法。最后通过建立仿真网络进行了仿真论证，结论表明该算法能够确保路由算法快速适应网络拓扑结构高动态的变化。     

On the Design of Link-State Routing Protocol for Connection-Oriented Networks

Link-state routing protocols are being increasingly used in modern communications networks. A salient feature of this class of routing protocols is that network connectivity and state information of all links are available to nodes for making routing decision. Two main components of a link-state routing protocol are an update mechanism and a routing algorithm. These components must be properly designed for efficient routing. Various alternatives are possible for each of these components leading to different scenarios for routing protocol. In this paper, we quantitatively examine the impact of these alternatives on network performance using call-by-call simulations. Our design objective is to reduce call blocking ratio without significantly increasing routing overhead. We also present a new signaling scheme that can be used in conjunction with link-state protocols. We show that, if properly designed, this scheme can enhance the network performance.