WSNs中基于改进定向扩散的移动agent机制研究与实现*

针对目前无线传感器网络（WSNs）研究中的数据融合问题,引入移动Agent(MA)是一种新且有效的的解决方法。提出一种WSNs中基于改进定向扩散（DD）的MA机制（IDDMA）。首先,基于DD协议,通过扩展DD协议接口和添加MAEE滤器,使MA框架在WSNs中得以实现。然后,提出一种改进的DD算法（IDD）,通过各节点之间在算法过程中建立的最优梯度（Gradient）信息来指导MA有效的完成节点间迁移路由的选择。仿真结果表明,与DD和基于DD协议的MA机制相比,采用IDD算法的IDDMA机制表现出更好的性能。     

一种自适应调整兴趣包转发概率的路由协议

DD协议是一个经典的无线传感器路由协议。针对该协议能效方面的不足,提出一种能量高效的协议——自适应数据转发扩散协议（ADTDD）。通过自适应地控制节点的转发概率实现能量的高效利用。理论和仿真结果表明,与传统的DD协议相比,ADTDD协议降低了网络节点的能量消耗,延长了网络的生存时间。     

WSN定向扩散路由协议的改进和实现研究

定向扩散路由协议（DD,Direeted Diffusion）是一种以数据为中心的典型的无线传感器网络路由协议,通信过程中,其采用传统的泛洪方式,会导致网络能量的大量开销。本文提出一种根据节点的信号辐射角度来发送兴趣,相邻节点只有在信号辐射角度范围内才能}I起兴趣扩散,否则拒绝兴趣扩散,以此降低网络能量消耗。改进后的定向扩散路由协议,通过仿真结果分析,与传统的定向扩散协议相比较,能缩小参与兴趣扩散的节点数目,缩小兴趣报文泛洪范围,减少了网络能量开销,延长整个网络的生命周期。     

无线传感器网络路由协议分析与改进

定向扩散(directed diffusion,DD)协议的兴趣扩散和发送探测分组数据阶段,采用的洪泛方式能量开销较大.先对定向扩散协议进行研究分析,提出利用节点的区域信息控制兴趣数据包的转发和通过最佳跳数值控制探测数据的扩散范围.最后通过仿真验证改进的定向扩散协议具有更好的节能性和适应性.     

基于定向扩散路由协议的改进

在无线传感器网络中,节点能量有限决定了路由协议需要高效利用能量.基于定向扩散协议在能量方面的不足提出一种改进协议DD-OH.采用自由空间模型,通过最佳跳数值控制探测数据的扩散范围,增强能量的高效利用.理论分析和仿真结果表明,与传统的定向扩散协议相比,改进的协议有效地减少了网络中节点的平均耗能,有利于延长节点和网络的工作寿命.     

基于节能的定向扩散水声传感器网络路由算法

在无线传感器网络中,经常采用洪泛协议寻找路径,但是洪泛形式容易造成信息内爆和重叠的现象。定向扩散（DD）利用兴趣传递,限制了节点的报文转发,性能优于洪泛协议。但是由于水声通信的复杂情况,传统的定向扩散不能实现能量的高效利用。结合水声信道特点,综合考虑了节点的剩余能量、传输距离以及转发跳数等因素,提出了一种自适应能量均衡定向扩散（Adaptive Energy Balance—DirectedDiffusion）路由算法（AEB．DD）。通过仿真实验证明,AEB-DD有效的延长了网络的生命期,降低了端到端的数据丢包率。     

基于蚁群算法的定向扩散算法研究

无线传感器网络中定向扩散算法周期性地进行探测分组扩散时采用的是洪泛方式,这样会给网络带来巨大负载,严重影响网络的传输性能。提出一种改进的蚁群算法并将其应用于定向扩散协议中,算法中将定向扩散中的梯度建立在蚁群的信息素与网络节点剩余能量基础上,在寻找优化路径的同时,使网络节点能量得到均衡消耗。通过仿真实验验证了新方法的可行性,仿真结果表明新方法有效地控制了网络节点能量的均衡消耗,延长了整个网络的生存周期。     

无线传感器网络定向扩散路由协议研究

定向扩散协议是一个典型的以数据为中心的路由协议。它具有很多的优点,但是也有一定的不足。在初始兴趣扩散阶段,由于采用泛洪方式,导致了很大的能量开销。为了减少泛洪所引起的能量开销,文中提出了一种改进的路由协议DD-RFA。即采用节点的射频角度来发送兴趣,邻居节点只有在射频角度范围内的才可以扩散兴趣,否则拒绝扩散兴趣。仿真结果表明,与传统的定向扩散协议相比,有效地缩小了兴趣报文泛洪的范围,减少了参与兴趣扩散的节点数目,节省了能量。因此,改进的路由协议很大程度上节省了能量,延长了整个网络的生命周期。     

一种改进的无线传感器网络定向扩散协议

针对定向扩散协议发送探测数据分组阶段的能量消耗,对定向扩散协议进行了改进.该算法考虑了节点的剩余能量,在转发数据包之前,对转发该数据包所需的能量和邻居节点的剩余能量进行比较,选择剩余能量足够的邻居节点作为转发节点.仿真结果表明,该算法能有效地减少因节点能量不足而产生的丢包和重传,从而节省网络的总体能量消耗,延长了网络的寿命.     

基于梯度和能量捕获的无线传感网路由协议研究

为解决无线传感网分簇协议中出现的节点能量消耗不均衡的问题,提出一种新的基于梯度和能量捕获的分布式无线传感网路由协议EGRP。该协议引入了距离梯度和能量捕获技术,在成簇阶段,以节点自身剩余能量、邻居节点平均剩余能量、节点距离梯度为参数构建成簇策略;在转发阶段,以簇头剩余能量和簇头梯度为参数构建簇间转发策略。理论推导与仿真实验结果均表明,EGRP协议的优化效果达到了预期,使单个节点的能耗下降10.9%,不同节点间的能耗更加均衡,从而延长了网络的生命周期。     

DDRLD：支持局部扩散的定向扩散算法*

在定向扩散协议中,中间节点以泛洪的机制向网络中的所有邻居节点转发接收到的兴趣报文,导致网络能源的浪费。为此,提出一种支持局部扩散的定向扩散算法DDRLD。它通过设置梯度扩散深度阈值,缩小了兴趣报文扩散的范围,降低了网络中传输的数据量;通过设置节点剩余能量门限值,增加了每个节点被选取为转发节点的概率,延长了节点的平均工作时间,改善了网络负载平衡。仿真结果表明DDRLD大大缩短了数据报文端到端的平均延迟,降低了网络功耗,增加了网络生存时间。     

无线传感器网络定向扩散协议研究及改进

定向扩散是以数据为中心的路由协议,与无线传感器网络以数据为中心的特点相符合,有着传统的路由协议不具备的优势.但是定向扩散协议的一些缺陷会影响它在无线传感器网络中的应用.对定向扩散协议进行了研究分析,并对其初始阶段兴趣扩散的洪泛方式进行了改进,引入了一种更加节能和有效的兴趣扩散方式.最后通过仿真验证改进过的定向扩散协议具有更好的节能性和适应性.     

基于ODMRP的可靠多播路由协议

基于按需多播路由协议(ODMRP),提出一种改进的可靠多播路由协议。该协议采用集中报错机制,在尽量不增加控制分组数目的前提下,将一定数量的数据分组丢失事件集中在一个聚合的NACK中,并将该NACK添加到Join Table分组中,通过上游节点重传实现ODMRP协议的可靠传输。在OPNET下进行仿真实验,结果表明,与原协议相比,改进协议的数据包投递率提高了2.5%。     

基于移动Agent的能量平衡螺旋形路由算法

针对节点均匀分布的无线传感器网络,提出一种基于移动Agent（MA）的能量平衡螺旋形路由（EBSRMA）算法.网络首先以定向扩散方式建立全网最小跳数梯度环.然后MA从最外环开始,以最短延时策略和优先访问外环策略为迁移原则,并通过访邻、标轨和找源3种方法完成网络的螺旋形路由.最后MA将迁移过程中收集的全网数据带回给Sink节点.仿真表明：EBSRMA可以有效平衡网络能量、延长网络寿命以及提高数据收集率.与定向扩散（DD）路由算法相比,该路由算法节能效果显著.     

基于能量感知的WSN按需多径路由协议

在无线传感器网络(WSN)按需距离矢量(AODV)路由协议的基础上,提出一种基于能量感知的WSN按需多径路由协议——AODV-EALB。综合考虑链路质量、转发优先级系数、剩余能量和节点接收数据包的信号强度,均衡网络节点能耗。仿真实验结果表明,AODV-EALB协议能降低丢包率,延长网络生存周期。     

对辅助定位按需路由协议的安全性改进

根据移动自组网(MANET)中常见的路由协议安全威胁,结合卫星网络的特性,分析辅助定位按需路由(LAOR)协议可能存在的安全问题,得出LAOR协议安全改进的要点,通过引入基于身份的密码体制以实现节点间路由控制分组的相互认证,并利用节点私钥对路由控制分组签名以保护路由控制分组的完整性。利用串空间对改进后的路由协议进行分析,并证明它满足plausible routing,是安全的。     

无线Mesh网络中基于分簇的多约束QoS路由协议

多媒体应用的发展使得在无线Mesh网络(WMN)中提供服务质量（QoS）保证具有重要意义。结合WMN的特点,设计了一种路由度量的计算方法,提出了一种分簇的多约束QoS路由(CMQR)协议,各根节点并行计算簇内路由,并由网关链路进行连接,降低了路由计算量,提高了协议的可扩展性。仿真实验表明,CMQR协议在保持高交付率的情况下,具有较低的路由建立时间和协议开销。     

基于拓扑快速变化的OLSR改进路由协议研究

针对优化链路状态路由协议（OLSR）在网络拓扑结构快速变化时性能下降的问题,提出了一种新的结合鱼眼状态路由和能量感知的自适应改进路由协议,命名为AFE-OLSR。该改进协议通过监听节点链路集和多点中继选择集的变化情况,自动调整HELLO和拓扑控制消息的发送频率,实现移动感知。同时,它借鉴鱼眼状态路由的思想,节点自动调整拓扑控制消息的转发次数。通过这些机制,该协议能够记录接收消息的能量大小实现能量感知,以及根据能量感知和移动感知的结果来帮助节点选择更稳定和更可靠的路由。仿真结果表明,AFE-OLSR在网络拓扑变化时端到端时延减少8%,分组到达率提高11%,建立全网路由时间减少12%;在网络拓扑静止时HELLO发送量减少19%,TC转发量减少15%。     

WSN中基于链路质量和节点能量的AODV路由算法研究

为了满足无线传感网络能量的高效使用以及数据传输的稳定性的要求,需要对无线传感网络路由层协议进行改进。本文提出一种基于节点之间链路质量和节点能量状态的LE-AODV路由协议,LE-AODV路由协议采用跨层设计,路由发现过程中通过MAC层和物理层获取链路质量信息和节点能量信息来选取最优路径,并通过节点能量状态更新机制避免网络中热点的产生。本文使用Castalia仿真器对LE-AODV路由协议进行仿真,仿真结果表明,LE-AODV路由协议可以有效的提高分组投递率和网络生存时间。     

高能量高信号强度节点优先的AODV路由协议

针对AODV协议只选择具有最少跳数路由,而不考虑节点能量即将耗尽或节点即将离开邻节点传送范围,造成路由频繁中断的问题,提出新的改进方案,在路由发现阶段,选择能量较高和信号强度较强的节点作为路由节点,在路由维护阶段,对能量即将耗尽或即将离开邻节点有效传送范围的节点进行路由备份。仿真实验结果表明改进后的协议能够有效增加数据包投递率和减少平均端到端延时,并能有效减缓能耗速度,提高整个网络的生存期。