一种实时可靠的移动无线传感器网络贪婪地理路由协议

随着定位装置和定位算法的成熟,基于地理位置信息的贪婪地理路由协议受到广泛的关注与研究.但是,在移动无线传感器网络贪婪地理路由协议中,周期性信标交换条件下采用贪婪转发策略会引起通信暂盲现象,造成数据的丢失.基于右手法则的面遍历算法,对路由空洞的形状不能进行感知,数据转发具有很大的盲目性,转发路径有时比最优路径长很多,造成数据传输时延的增加.针对上述问题提出一种实时可靠的QoS贪婪地理路由协议,该协议通过自适应信标交换算法、基于过渡带思想的贪婪转发策略和基于路标迭代提取和剔除的自适应空洞处理算法,使得数据分组能够实时可靠地传输.NS-2仿真结果表明该协议在不增加控制开销的情况下,能够有效减缓通信暂盲现象,高效地处理路由空洞问题,大大提高协议的实时性和可靠性,可应用于对实时性和可靠性有一定要求的大规模移动无线传感网络.     

三维无线传感器网络贪婪地理路由协议

针对已有的三维无线传感器网络路由协议均将三维问题转换到二维平面上解决,没有充分利用三维空间的特点,提出了一种基于地理信息的三维无线传感器网络贪婪地理路由(GGR)协议。该协议在通常状况下采用贪婪转发算法,针对基于地理信息的贪婪算法中易出现的路由空洞问题,给出一种三维滚动球边界遍历算法。实验结果表明:该协议具有较高的路由成功率,路由跳数也得到优化,尤其是在节点密度较低的情况下体现出较强的优势。     

一种基于左、右手法则的GPSR分区边界转发路由协议*

针对无线传感器网络贪婪地理路由协议中的路由空洞问题,分析了现有路由空洞解决策略的不足,对GPSR路由协议中边界转发策略进行改进,提出了一种左、右手法则相结合的分区边界转发策略.仿真结果表明,改进后的协议能够以较小的控制开销代价,提高数据包投递成功率,减少路由跳数,提高贪婪地理路由协议的实时性.     

一种水下传感器网络移动环境下高效节能的路由协议

水下无线传感器网络（UWSNs）由一组传感器节点组成,节点自动采集水下环境信息最终将信息发送到水面的声纳浮标。然而,水下传感器网络拓扑结构变化迅速,数据传输链路不稳定。论文基于贪婪周边无状态路由协议（GPSR）针对周边转发过程进行改进,提出了一种高效节能的地理路由协议（EEGPSR）。首先,对GPSR路由协议的周边转发过程进行改进,不再运用右手法则、而是基于两个指标的权值函数选取周边转发节点作为最优转发节点跳出前方的空洞区域;其次,设置空洞标记,当节点陷入路由空洞时,此节点的空洞标记加1,当标记大于10后,该节点不再作为中继节点。仿真结果表明,该协议可以有效地减少路由转发消耗、降低传输时延、提高数据包成功投递率,并且可以有效地解决路由空洞问题。     

WMSN中的一种实时地理路由算法

针对基于地理位置的路由协议在无线多媒体传感器网络中存在的路由空洞问题,提出了一种新的地理路由算法RTGR.该算法通过周期性的空洞检测收集所有空洞边界节点的位置信息,并利用距离形成一个覆盖空洞的感知域.数据包到达感知域后,动态选择空洞边界上的凸包节点作为中间节点进行转发,形成有效的空洞迂回路径,避免陷入路由空洞.仿真结果表明,该算法的路由平均跳数明显减少,能够保证多媒体数据在多路由空洞环境下的实时传输.     

无线传感网中一种有效的迂回空洞路由研究

研究无线传感器中关于技术定位问题,地理路由以其独立选路、避免泛洪以及良好的可扩展性和适应性而得到快速发展,但面临由"空洞"使贪婪转发失败的本地最小化问题.传统的路由协议解决上述问题普遍采用边界转发,但又带来空洞边缘附近的节点能量迅速耗尽.基于锚节点的地理路由中,虽然缓解"空洞扩大"问题,影响网络的生存时间.为了方便获得地理位置信息,减少时间开销,提出无线传感网中一种有效的迂回空洞地理路由协议(EHBR),采用高斯随机函数产生动态锚节点,形成动态迂回空洞路径,并进行仿真.仿真结果表明,协议能有效地缓解网络中路由空洞扩大问题,延长网络生存时间.     

无线传感器网络通信空洞分析

本文简述无线传感器网络近代发展的情况。详细介绍了以地理位置信息为基础的贪婪路由算法。分析了现有的贪婪算法存在的不足,着重讨论了贪婪路由算法中通信空洞现象各种不同的解决方法。基于以上分析对地理位置信息在无线传感器网络路由协议的发展提出看法。     

三维AD-HOC 网络地理信息路由算法

在二维AD-HOC 网络中,可以充分利用节点的地理信息进行路由,即AD-HOC 中节点根据邻居节点的距离目标节点的距离,选择下一跳节点进行路由转发.由于AD-HOC 中节点部署通常不满足均匀分布,造成网络中出现路由空洞,贪婪转发算法在遭遇空洞的情况下将无法正确执行.在二维AD-HOC 网络环境中,往往采用贪婪(Greedy)算法结合表面路由(Face Routing)的方法跳出路由空洞.但是在三维条件下,目前没有很好跳出路由空洞的算法能够实现有效的路由.提出了一种在三维AD-HOC 网络中的地理信息路由算法GSG,该算法使用3D RDT 图和3D RRNG 图的方法实现三维网络空间的划分.采用3D 表面路由的方法进行信息传递,在遭遇局部最小点时,可有效跳出路由空洞.仿真实验结果表明,GSG 算法可提升三维AD-HOC 网络条件下地理信息路由的效率,具有良好的可扩展性.     

无线传感器网络中分段贪婪地理路由算法

针对基于地理位置的无线传感器网络路由中存在的路由空洞问题,提出一种新的路由模式:分段贪婪路由.在该模式中,整个路由过程被中间节点序列划分为若干段,在每一段上仅应用贪婪转发策略.为确定合适的中间节点,给出一种基于递归探测的方法,并以GPSR算法为基础探测路由构造了SGR算法.仿真实验表明,在存在不同类型、大小、数量路由空洞的网络环境中,SGR算法均能以较小的探测开销获得接近最优的路由路径,尤其是凹空洞存在的情况.     

UWSNs中基于深度的抑制空洞路由优化算法

针对传统的水下无线传感器网络(UWSNs)的位置路由存在路由空洞问题,提出了基于深度的抑制空洞路由(DSVR)的UWSNs路由协议.DSVR协议通过融合跳数、物理距离和邻居数多个指标决策路由.为了提高通信可靠和缓解路由空洞,DSVR协议选择具有最小跳数路径、最少邻居数的节点作为下一跳转发节点.同时,DSVR协议利用定时器抑制冗余数据包.仿真结果表明:提出的DSVR协议能有效地提高数据包传递率,并降低端到端传输时延以及能耗.     

采用Hull树的贪婪地理位置路由算法的设计

地理位置路由算法是指借助节点获得的地理位置信息进行无线传感网络中的路由发现与数据转发工作。本文提出一种基于Hull树的贪婪地理位置路由算法——Greedy Hull Tree Geographic Routing(GHTGR)。通过图形学中凸包的概念,在网络初始阶段分布式地在各节点上建立Hull树以探查网络局部拓扑结构;同时在数据分组的路由转发阶段,通过Hull树内的搜索,寻找下一跳转发节点,完成数据分组的转发传输。通过仿真实验表明,与现有地理位置路由算法相比,该算法能够正确地寻找数据转发路径,有效地减少网络能耗,提高网络传输性能。     

An efficient void resolution method for geographic routing in wireless sensor networks

Geographic routing is an attractive choice for routing data in wireless sensor networks because of lightweight and scalable characteristics. Most geographic routing approaches combine a greedy forwarding scheme and a void resolution method to detour a void area that has no active sensor. The previous solutions, including the well-known GPSR protocol, commonly use the right-hand rule for void resolution. However, the detour path produced by the right-hand rule is not energy-efficient in many cases. In this paper, we propose a new void resolution method, called void resolution-forwarding, which can overcome voids in the sensor network energy-efficiently. It exploits the quadrant-level right-hand rule to select the next hop for the current node during circumventing a void area. We show by experiments that the proposed method is efficient and scalable with respect to the various voids and network density and that it outperforms the GPSR protocol significantly.     

一种改进的GPSR算法

由于自然环境和传感器节点自身的原因,在无线传感器网络中很难避免出现洞.GPSR路由算法中数据包沿洞边界传送,它容易导致洞边界节点能量过度消耗和数据碰撞,没有很好地解决局部最优现象问题.本文提出的改进算法给出了源节点和目的节点出现在网络中任何位置的洞路由方案,优化了洞路由路径,合理解决了无线传感器网络中的洞路由问题.     

Distributed load balancing mechanism for detouring schemes of geographic routing in wireless sensor networks

Well-known ‘routing hole’ problem of geographic routing is hardly avoided in wireless sensor networks because of various actual geographical environments. Existing geographic routing protocols use perimeter routing strategies to find a detour path around the boundary of holes when they encounter the local minimum during greedy forwarding. However, this solution may lead to uneven energy consumption around the holes since it consumes more energy of the boundary sensors. It becomes more serious when holes appear in most of routing paths in a large-scale sensor network. In this paper, we propose a novel distributed strategy to balance the traffic load on the boundary of holes by virtually changing the sizes of these holes. The proposed mechanism dynamically controls holes to expand and shrink circularly without changing the underlying forwarding strategy. Therefore, it can be applied to most of the existing geographic routing protocols which detour around holes. Simulation results show that our strategy can effectively balance the load around holes, thus prolonging the network life of sensor networks when an existing geographic routing protocol is used as the underlying routing protocol.     

Scoped Bellman-Ford Geographic Routing for Large Dynamic Wireless Sensor Networks

Routing is a fundamental problem in wireless sensor networks. Most previous routing protocols are challenged when used in large dynamic networks as they suffer from either poor scalability or the void problem. In this paper,we propose a new geographic routing protocol,SBFR(Scoped Bellman-Ford Routing),for large dynamic wireless sensor networks. The basic idea is that each node keeps a view scope of the network by computing distance vectors using the distributed BellmanFord method,and maintains a cost for routing to the sink. When forwarding a packet,a node picks the node with minimum cost in its routing table as a temporary landmark. While achieving good scalability,it also solves the void problem in an efficient manner through the combination of Bellman-Ford routing and cost-based geographic routing. Analytical and simulation results show that SBFR outperforms other routing protocols not only because of its robustness and scalability but also its practicality and simplicity.     

无线传感网络中基于无线能量补给的能量感知路由算法

针对无线传感网络中随机分布传感器节点能量消耗不均衡的问题,提出了一种基于无线能量补给的能量感知路由算法。休眠节点不仅可以在无线携能通信(Simultaneous Wireless Information and Power Transfer,SWIPT)传输方式下通过功率分割方法进行无线能量补给,还可以在信息传输方式下通过无线能量收集方法进行能量补给,重新进入活跃状态,为信息传播提供更好的路由,提高传感器节点的能量利用,延长传感网络的使用寿命。在该算法中,通过优化节点间的信息和能量分配,最小化传输功率,引入能量路由度量方法,选择能耗最小的路径作为传输路径。仿真结果表明,本文提出的算法可以有效地利用节点资源,均衡多跳能量受限无线传感器网络中的能量分布。     

无线传感器网络中基于骨架的路由协议*

传感器节点能量有限且通常不可补给,有效的路由协议有助于降低网络的能量消耗,延长网络寿命。提出了无线传感器网络中基于骨架的路由协议,在仅利用连接信息的基础上,首先提取出传感器网络的骨架,然后利用骨架对每个传感器节点命名,利用节点名称就可以实现源节点与目标节点间的路由。仿真实验表明了算法的有效性。     

无线传感器网络路由协议研究

路由协议提供了从源节点到目的节点的优化路径,在无线传感器网络体系结构中至关重要。本文首先针对无线传感器网络的特点,提出了在路由协议的设计过程中需要重点考虑的性能指标,然后分析了一些当前典型的路由协议,并从拓扑结构、通信模式、路由开销等方面对这些协议进行了比较,最后结合该领域当前的研究现状指出了未来的研究趋势。