认知无线网络中基于最佳中继选择的协作传输策略

认知无线网络中在保证主用户数据有效传输的条件下,通过次用户节点间的彼此协作传输,可以有效的提高次用户的数据吞吐能力,从而改善次用户传输性能以满足不同无线业务的通信要求.通过认知无线网络环境,提出了一种基于最佳中继选择的放大转发协作传输方案,并且对所提方案的无冲突传输时问进行了理论分析,给出了非协作和协作传输模式下的无冲突传输时间的解析表达式.数值和仿真实验表明,协作传输的无冲突传输时间明显优于非协作传输,在多个认知中继共存的条件下,基于最佳中继选择方案相对单个中继转发方案所获得的时间增益更加明显,证明了次用户协作为认知无线网络带来可观的性能增益,并随着协作节点数的增大性能得到相应提高.     

时钟同步调度的多跳机械振动WSN多信道传输法

针对机械振动无线传感器网络(wireless sensor networks,简称WSNs)在多跳应用中因信道竞争激烈导致大量振动数据传输速率低的问题,提出了一种基于时钟同步调度的多跳机械振动WSN多信道数据传输方法,从时钟同步精度、网络调度效率和信道干扰等方面提高多跳网络数据传输性能。首先,采用基于信标时序补偿的多跳网络时钟同步方法,实现数据传输的全网同步调度;其次,通过父子链路时序轮转的数据传输调度方法,确保节点有效传输时间最大化;然后,采用干扰最小化信道分配方法实现多跳网络传输信道分配,避免邻频干扰对多信道并行数据传输的影响;最后,通过丢包检测重传机制保证数据传输可靠性,避免振动数据丢失。多信道数据传输性能测试结果表明,该方法可以将多跳网络数据传输速率从10kbps提高至70kbps以上,满足多跳机械振动WSN数据传输需求。     

RBAC与数据转发技术在系统开发中的应用

为保证系统满足客户的要求,使其运行效率高并且有可扩展性和可维护性.以科研管理系统为例引入了R日AC角色协同授权与权限合并和数据转发技术,提出了解决方案.     

基于网络生命周期的节能非均匀分簇路由算法

针对在大规模地下隧道中应用无线传感网络的问题,在保证数据可靠传输的前提下,提出一种基于网络生命周期的非均匀分簇路由协议LEUC.为有效解决大规模网络问题,在长形隧道里建立环形节点模型,以一个基站及其覆盖节点进行分块传输.LEUC协议采用基于节点剩余能量和簇半径的簇头竞争算法,完成了非均匀分簇.距离基站较近的地方拥有较多的簇头,以承担转发数据所消耗的能量.仿真实验结果表明,LEUC实现了有效的分簇结构,提高了能量效率,延长了网络生命周期.     

基于BWAS的无线传感器网络动态分簇路由算法

为加快无线传感器网络路径搜索速度,减少了路径寻优能量消耗,提出了基于最优-最差蚂蚁系统(best-worst out system,简称BWAS)算法的无线传感器网络动态分簇路由算法.该算法是基于无线传感器网络动态分簇能量管理模式,在簇头节点间运用BWAS算法搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路径,以多跳接力方式将数据发送至汇聚节点.BwAS算法在路径搜寻过程中评价出最优最差蚂蚁,引入奖惩机制,加强搜寻过程的指导性.结合动态分簇能量管理,避免网络连续过度使用某个节点,均衡了网络节点能量消耗.通过与基于蚂群算法(ACS)的路由算法仿真比较,本算法减缓了网络节点的能量消耗,延长了网络寿命,在相同时间里具有较少的死亡节点,具有较强的鲁棒性.     

多级异构无线传感器网络高能效多跳分簇路由算法

在无线传感器网络中开发一个高效节能的路由算法需要充分利用有限的能量。针对现有异构无线传感器网络分簇路由算法未考虑节点距离基站的位置,以及在路由传输方面多是采用单跳路由机制,从而造成能量空洞等问题。文中将提出一种多级异构无线传感器网络高能效多跳分簇路由算法,该算法将节点位置与剩余能量作为考虑因素来选举簇头,增加距离基站近且剩余能量高的节点被选举为簇头的机率,同时采用多跳与单跳相结合的自适应路由通信机制,均衡全网能耗、提高全网能效。理论和仿真实验结果表明该算法在存活节点和网络吞吐量等性能方面优于现有算法。     

一种新的水下无线传感网络的路由协议

针对水下无线传感网络UWSNs(underwater wireless sensor networks)的数据采集低效的问题,提出一种基于地理位置-机会的水下无线传感网络的路由协议,记为GOR-UWSNs协议。当传感节点需要传输数据包时,UWSNs协议就利用数据包优先权值ADV(AD vancement)构建候选转发集,再利用归一化的权值NADV(normalized advance)评估候选转发集内节点成为下一跳节点的"适度性",并依据节点的NADV值,进行从高至低的排序,形成有序的候选转发集。NADV融合了距离以及水下信道链路质量信息。然后,将有序的候选转发集划分不同的簇,使得簇内节点均在彼此的通信范围内,再计算每个簇的期望权值EPA(expected packet advanced),具有最大EPA的簇成为下一跳转发集。仿真结果表明,提出的GOR-UWSNS协议有效地提高数据包传输率、降低冗余数据包数。     

基于混合能耗机制的无线传感器网络分簇算法

无线传感器网络寿命受节点电池供能的限制,为提高网络生存寿命,提出一种采用簇间平衡能耗和簇内不平衡能耗的混合能耗机制的分簇算法.基于簇间能耗平衡机制,优化单跳距离和分簇角,使同扇区内靠近基站的簇规模小于远离基站的簇规模,降低了同扇区簇间的通信能耗.此外,每个簇内采用不平衡能耗机制,即簇头连续担任本地控制中心直至其能量即将耗尽才被候选簇头替代,降低簇头更换频率和用于建立新簇头所需能耗.仿真和实验结果表明,该分簇算法能有效降低广播能耗并延长网络寿命.     

无线传感器网络簇间多跳传输算法的研究

针对由不同功能的传感器构成的无线传感器网络,提出了一种基于权值的簇间多跳传输算法。该算法根据网络中节点能量分布的不同,引入权值因子进行簇首选举,在接下来的数据传输阶段采用了簇间多跳的传输方式。仿真结果证明该算法能够降低簇头能量消耗,均衡网络负载,从而延长网络生存时间。     

带有休眠机制的重叠分簇路由算法

针对无线传感网络能量利用效率低及能耗不均衡的问题,提出具有节点休眠的重叠分簇路由算法。在成簇阶段,考虑节点剩余能量及与基站的距离因素构建适应度函数,通过设计非线性惯性权重系数结合自适应学习因子,优化PSO算法的收敛速度及搜索效果的均衡化,得到最优簇头集。综合簇头剩余能量、节点密度和与基站的距离,得到相应簇半径的大小,利用簇间重叠区域,设置用于分担簇头数据转发任务的节点。数据采集阶段,采取相似数据收集策略,筛选出符合条件的相似节点进行休眠调度,从而减少冗余数据收集。数据传输阶段,基于重叠区域节点,采用方位合适度函数得到最佳数据转发路径。实验仿真表明：与LEACH和EEOC算法相比,网络性能分别提升了118.66%、35.34%。