延迟容忍移动无线传感器网络中面向城市区域的路由协议

人类运动的特殊性使基于简单运动模型的DTMSN路由协议在人类环境中并不适用.为此提出了一种面向城市区域的路由协议(UOR).该协议首先把传感器节点划分传输等级,接着根据当前时间和节点与Sink节点的具体相遇时间计算最高等级节点的通信概率,而后根据传输等级和通信概率进行数据消息的路由传输.为优化复本管理,UOR引入消息的优先级和生存时间(ST)共同决定队列中消息传递的优先顺序和丢弃原则.仿真分析表明,与现有策略相比,UOR协议能以较低的数据传输能耗和传输延迟获得较高的数据传输成功率,并且具有相对较长的网络寿命.     

延迟容忍移动传感器网络中基于选择复制的数据传输

提出了一种基于选择复制的动态数据传输策略SRAD(selective replication-based adaptive data delivery scheme),基本思想是把消息(message)动态的复制给更有可能与汇聚点(sink node)通信的传感器节点.SRAD由数据传输和队列管理两个主要部分组成:前者根据Random Waypoint随机运动模型下不同时刻各传感器节点传输概率的大小进行数据消息的传输;后者通过消息的生存时间ST(survival time)值决定队列中消息传递的优先顺序和丢弃原则,以进一步降低网络传输能耗.模拟实验结果表明,与现有的几种DTMSN(delay tolerant mobile sensor networks)数据传输算法相比,SRAD的网络寿命相对较长,且它能以较低的数据传输能耗和传输延迟获得较高的数据传输成功率.     

延迟容忍移动传感器网络中基于社会网络的数据传输策略

延迟容忍移动传感器网络(DTMSN)是一种广泛应用的数据采集网络.提出一种基于社会网络的数据传输策略SNBD(social network-based data delivery scheme)应用于DTMSN.SNBD引入社会网络中的相互作用强度和相称机制,通过计算两传感器节点之间的相互作用强度值和相称值,作为消息传输时选择下一跳的依据.为了优化节点队列,SNBD采用消息的重要因子和TTL决定队列中消息传递的优先顺序和丢弃原则.模拟实验表明,与现有的几种数据传输策略相比,SNBD不但具有较高的数据传输成功率,而且具有较低的数据传输能耗和传输延迟,并且通过分析发现SNBD的网络寿命是SRAD和FAD的8倍.     

延迟容忍传感器网络中基于群组运动的事件传输

提出了一种基于分布式群组移动的事件分类传输策略GMED(distributed group mobility adaptive event delivery).通过有效地发现和利用传感器节点在运动过程中形成的群组,建立基于群组的事件分类传输模型,改善数据传输性能.其中,群组的转发是依据各自与汇聚点的机会概率按照多副本方式进行的;而群内的事件传输则是基于各成员的稳定邻居集建立传输路径,并以单副本方式进行.队列管理则根据事件的优先级决定递交的顺序和丢弃原则.此外,引入冗余副本控制机制,优化副本管理,降低网络负载.模拟实验结果表明,与现有的几种DTMSN(delay tolerant mobile sensor networks)数据传输算法相比,GMED能以较低的数据传输能耗和传输延迟获得较高的数据传输成功率,且网络寿命相对较长.     

移动传感器网络中基于概率的数据传输策略*

移动传感器网络间歇连通,为了在拓扑动态变化的环境中将数据有效传递到汇聚点,提出了一种基于节点传输概率的数据传输策略PBD。该策略基于传感器节点近期与汇聚点的距离来计算节点将数据成功传递给汇聚点的可能性,并以此作为消息传输时选择下一跳的依据;同时还引入了基于消息优先权的缓存队列管理机制。实验结果证明了PBD的有效性,也表明PBD较好地实现了数据传输成功率与传输能耗、传输延迟之间的平衡。     

异构延迟容忍移动传感器网络中基于转发概率的数据传输

提出了一种基于转发概率的动态数据转发策略:FPAD(forwarding probability-based adaptive data deliveryalgorithm).FPAD适用于由不同类型传感器节点构成的可监测不同对象的异构延迟容忍移动传感器网络HDTMSN(heterogeneous delay tolerant mobile sensor network).在这种网络中,各类节点拥有不同的通信能力、运动速度与消息存储能力,并且获取的数据消息具有不同的大小和不同的延迟容忍度.针对异构网络的特点,FPAD一方面根据节点能量消耗和消息传输延迟计算出节点的传输概率和转发概率,并以此进行数据消息的传输;另一方面,提出根据消息当前的延迟容忍度作为消息丢弃依据的消息队列管理机制.仿真实验结果表明,与现有的几种数据传输算法相比,FPAD的数据传输成功率更高、传输延迟更小,而且网络寿命相对较长.     

延迟容忍网络基于节点综合状态的数据转发策略研究

为更好解决延迟容忍移动无线传感器网络(delay tolerant mobile sensor network,DTMSN)中的数据收集及转发问题,提出了一种基于节点综合状态的数据转发策略NCSD(Node Comprehensive State Data Delivery Scheme).NCSD根据模糊综合决策得出各节点的转发优先级作为传输时选择下一跳的依据.为优化消息副本管理,采取动态消息队列,根据消息生存时间决定消息的丢弃原则.仿真实验表明,与现有的数据传输算法相比,NCSD有更高的数据传输成功率与更小的传输延迟,并具有相对较长的网络寿命.     

基于大功率消息广播的DTMSN路由机制

提出一种基于基站大功率信号广播的延迟容忍移动传感器网络消息路由机制(High-power Broadcasting based Routing scheme,HBR)。该机制使用两个通信频率f₁ 和f₂,基站以恒定大功率在频率f₁上广播已经接收到的消息,网络中传感器节点根据基站广播信息计算自身转发概率并清理冗余消息副本,节点间利用频率f₂进行通信。为进一步提升网络性能,HBR优先传输转发阈值(M)小且生存时间短的消息,并合理进行消息队列管理。仿真结果表明,与几种经典的路由机制相比,HBR在消息传输成功率、传输延迟方面有着一定的优势。     

延迟容忍移动传感器网络中基于节点优先级的数据转发策略

为了更好地解决延迟容忍移动无线传感器网络(Delay Tolerant Mobile Sensor Network, DTMSN)中的数据收集问题,提出了一种基于节点优先级的数据转发策略NPD(Node Priority Data Dclivcry Schcme) 。NPD根据计算得出的各节点不同的转发优先级作为消息传输时选择下一跳的依据。为优化消息复本管理,NPI)采用动态消息队列,并根据消息的生存时间决定消息的丢弃原则。仿真实验表明,与现有的几种DTMSN数据传输算法相比,NPD有更高的数据传输成功率与更小的传输延迟,并具有相对较长的网络寿命。     

基于ZigBee的低功耗无线传感器网络改进协议

如何降低无线传感器网络(WSNs)节点的能耗来延长网络寿命是非常重要的,无线网路的性能主要取决于MAC协议,若要降低节点能耗,合理的设计与改进MAC协议就成为一个关键性问题.主要介绍了无线传感器网络中的ZigBee技术发展与应用,针对相关能耗问题,将延迟测量时间同步(DMTS)算法融入到ZigBee网络中,同时引入了基于S-MAC协议机制的周期性侦听/睡眠、碰撞避免等措施对协议进行改进,通过仿真与基本协议进行比较.仿真结果表明:改进的协议能够有效降低网络节点能耗.     

DTN中考虑连接时间的概率路由算法

鉴于连接时间对报文能否成功传输有重要影响,提出考虑连接时间的概率路由算法。该算法基于连接时间和历史相遇频率两个因素来估计递交概率,从而大大提高了报文成功递交的概率,减少了报文传输中断的发生。仿真结果表明,与传统的概率路由相比该路由算法具有较高的报文递交概率和较低的网络开销率。     

基于链路稳定性的MANET组播路由协议

移动自组织网络环境中,选择稳定路由可以提高数据传输率并能有效降低控制信息减少网络拥塞。根据无线自组网的特点,提出了一种新颖的基于信号强度评价链路稳定性的方法,并且基于此方法构建组播路由协议。协议中节点能够根据信号强度预估链路稳定性,选择稳定路由,及时发现修复即将断开的链路。仿真结果表明,协议可以明显提高数据传输率,并且控制开销较低。     

A Novel Gradient Boosted Energy Optimization Model (GBEOM) for MANET

Mobile Ad Hoc Network (MANET) is an infrastructure-less network that is comprised of a set of nodes that move randomly. In MANET, the overall performance is improved through multipath multicast routing to achieve the quality of service (quality of service). In this, different nodes are involved in the information data collection and transmission to the destination nodes in the network. The different nodes are combined and presented to achieve energy-efficient data transmission and classification of the nodes. The route identification and routing are established based on the data broadcast by the network nodes. In transmitting the data packet, evaluating the data delivery ratio is necessary to achieve optimal data transmission in the network. Furthermore, energy consumption and overhead are considered essential factors for the effective data transmission rate and better data delivery rate. In this paper, a Gradient-Based Energy Optimization model (GBEOM) for the route in MANET is proposed to achieve an improved data delivery rate. Initially, the Weighted Multi-objective Cluster-based Spider Monkey Load Balancing (WMC-SMLB) technique is utilized for obtaining energy efficiency and load balancing routing. The WMC algorithm is applied to perform an efficient node clustering process from the considered mobile nodes in MANET. Load balancing efficiency is improved with a higher data delivery ratio and minimum routing overhead based on the residual energy and bandwidth estimation. Next, the Gradient Boosted Multinomial ID3 Classification algorithm is applied to improve the performance of multipath multicast routing in MANET with minimal energy consumption and higher load balancing efficiency. The proposed GBEOM exhibits ∼4% improved performance in MANET routing.     

基于MQTT和ILZ4压缩法的智慧能源云平台

为了适应数据规模大、响应要求快的智慧能源场景,提出了一种基于消息队列遥测传输(Message Queuing Telemetry Transport,MQTT)消息传输和(Improved Lempel-Ziv4,ILZ4)压缩法的智慧能源云平台。在物联网与云平台之间的数据通信中引入了MQTT协议,设计了基于MQTT协议的消息队列架构和消息流的上传/下载过程,利用引入的ILZ4压缩法可集成到信息存储和消息传输任务中,实现大规模监测信息流的实时压缩和传输。300万个监测数据点作为云服务器的测试数据流进行实验,实验结果表明,所提方法在吞吐量和压缩比性能上更优,从而可快速降低大规模数据的存储成本和传输开销,同时,所提平台为智慧能源应用提供一种良好、通用和可扩展的解决方案。     

基于跨层竞争的同步MAC协议研究

在无线传感器网络(WSNs)中,基于跨层竞争的同步媒体接入控制(MAC)在一周期内可安排多个数据包的多跳传输,传统的协议在同一个数据窗口传输请求数据包和确认数据包,降低了数据窗口的多跳流量的建立,也降低了在多跳场景中的数据包传输率和传输时延性能.本文提出了基于新的基于跨层竞争的同步MAC(CLC-MAC)协议,CLC-MAC协议引用新的周期结构,且其包含两个独立窗口,并由该窗口分别传输数据请求包和确认包,即请求包在数据窗口传输,而确认包在休眠窗口传输.实验数据表明:与先锋路由帧MAC(PRMAC)协议相比,CLC-MAC协议的端到端传输时延和数据包传输率的性能均得到了提高.     

事件驱动的无线多媒体传感器网络QoS通信协议

提出一种事件驱动的无线多媒体传感网QoS感知通信(EDQC)协议。首先,当监测到事件发生时,在满足事件监测质量的基础上,启动最少的视频节点进行数据采集,以减少冗余数据的产生。其次,在数据传输阶段,计算由前进距离、队列长度和剩余能量构成的复合权值,并选择权值最大的下一跳节点进行数据转发,从而避开拥塞区域、延长网络生存周期。仿真结果表明,EDQC协议能够较好的适应视频监测需求,同时减少通信拥塞、均衡节点能耗。     

基于TCP传输的移动自组网路由协议性能分析

本文就移动自组网的关键技术之一--路由协议做了性能上的分析.以往对路由协议的仿真,传输的是基于UDP的CBR数据流,其对在移动自组网中传输FTP数据流无指导意义.本文中给出了DSR、DSDV、AODV三种典型协议在节点不同移动速度下的基于TCP传输的仿真,对路由协议的主要性能参数:有效发送量、延时和丢包率进行了统计分析.仿真结果表明:有效发送量DSR好于DSDV,AODV最差;从延时方面分析,DSDV具有最小的端到端延时,而AODV又比DSR好;在对丢包率分析时,AODV的丢包率最大,DSDV的次之,DSR的丢包率最低.仿真结果验证了理论分析的正确性.     

服务于TCP的高移动性无线网络路由协议

提出了一种基于地理位置信息的无线网络路由协议LADRU，以增强高移动性网络TCP的性能。协议采用单播和广播相结合的礼花式广播来减少系统开销，以随机竞争方式探测路由，减少寻找新路由的代价。通过估计网络节点的运动速率来自动调节路由探测周期，使路由得到及时更新。采用标签路由方法传递数据包，解决源路由方式数据包头过大和路由切换问题。仿真结果表明LADRU能有效地提高数据传输率和系统吞吐率。