无线传感器网络跨层优化研究

无线传感器网络系统的跨层优化理论在当前是一个研究热点.在传统的无线网络设计中,一般是沿用有线网络的设计思想,特别是利用因特网的设计思想来设计无线网络.然而由于无线传感器具有网络资源和能量受限的特点,这就使得传统的有线网络中分层设计的思想遇到了未曾预计的尴尬与挑战.本文对无线传感器网络中的跨层优化工作原理进行了叙述,比较了各个跨层优化技术的特点.最后阐述了当前跨层设计技术面临的挑战.     

基于无线传感器网络的跨层拥塞控制协议

无线传感器网络(WSN)中由拥塞引起的大量分组重传以及重传多次失败后的分组丢弃会导致较长的时延、较高的分组丢失率和较多的能量消耗.为了准确探测和控制网络拥塞,提出了一种基于跨层设计的拥塞控制协议,即上行拥塞控制(UCC)协议.该协议利用节点在媒质接人控制(MAC)层中未占用的缓冲器区间大小和所预测的通信流量作为该节点的...     

基于跨层设计的无线传感器网络新体系

无线传感器网络是资源受限的网络,网络中节点较简单且差异小,在许多应用背景中对实时性要求较高。而传统的分层网络体系开销较大且灵活性不高,跨层技术的产生可以弥补这些不足。论文分别从实时性、收集信息需要这两方面提出新的基于跨层技术的网络设计方案,以满足不同应用的需求。     

无线传感器网络分簇算法分析与性能比较

文中在介绍无线传感器网络路由协议的基础上,重点分析了几种有代表性的分簇路由协议算法。然后对各种分簇算法从10个评价参数上进行了一个综合对比,总结了无线传感器网络现有分簇路由协议的优点和存在的问题。最后从网络安全性和协议的实用性等方面,并对无线传感器网络分簇路由协议算法进行了展望。     

一种能量感知型无线传感器网络跨层式通信协议

结合无线传感器网络面向应用的实际需求,提出一种新颖的能量感知型无线传感器网络跨层协议ECLC,并给出了实现过程和仿真结果.基于重点关注热点能耗的策略,综合WSN在能量高效、可扩展性、服务质量等方面的不同要求,设计了简单可靠、易于实现的跨层式WSN网络协议.仿真结果表明:ECLC协议在传感器网络系统层面较好地改善能量消耗的有效性和均衡性,因而避免了网络中热点的过早出现,延长了整个网络的生存期.     

Ad Hoc网络功率控制与跨层优化

无线自组织网节点功率有限,如何有效利用节点电量、改善网络性能是自组网领域研究的关键问题。在功率控制中引入跨层优化的机制,可以有效地开发现有资源,提高网络性能。阐述Ad Hoc网络功率控制的意义与作用,详细论述MAC层的功率控制,网络层的功率控制,和采用跨层优化的混合功率控制技术,并提出一些值得关注的研究课题。     

基于跨层网络编码感知的无线传感器网络节能路由算法研究

编码感知路由可以发现路由中的网络编码机会,减少数据传输次数,提高网络吞吐量,是近年来路由算法研究的一个热点.当前编码感知路由存在编码条件失效、未考虑节点能量的问题,不适合直接应用于无线传感器网络.本文提出基于跨层网络编码感知的无线传感器网络节能路由算法CAER (Cross layer coding Aware Energy efficient Routing).提出并证明了修正后的网络编码条件,以解决编码条件失效问题.基于跨层思想,将网络编码感知机制与拓扑控制、覆盖控制结合,挖掘潜在编码机会.提出综合考虑节点编码机会、节点能量的跨层综合路由度量CCRM (Cross layer Coding aware Routing Metric).仿真结果表明,相比现有编码感知路由,CAER能够提高网络编码感知准确性,增加网络编码机会数量5%~15%,延长网络生存时间8%~12%.     

基于区分服务的无线传感器网络跨层QoS体系结构

结合无线传感器网络自身特点,提出一种三层可计算QoS指标体系;在此基础上,根据各种应用不同QoS需求将应用分为四类,设计出一种基于区分服务的无线传感器网络跨层QoS体系结构(CQAW),并给出了参考实现框架.     

基于BWAS的无线传感器网络静态分簇路由算法

为提高路径搜索效率,避免动态分簇较多的能量消耗,提出了基于最优-最差蚂蚁系统(BWAS)的无线传感器网络静态分簇路由算法.BWAS是对蚁群算法的改进,在路径搜寻过程中评价出最优最差蚂蚁,引入奖惩机制,加快了路径搜索速度.通过无线传感器网络静态分簇、簇内动态选举簇头,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,能减少路径寻优能量消耗,实现均衡能量管理,延长网络寿命,且具有较强的鲁棒性.通过与基于BWAS的动态分簇和基于蚁群算法的动态分簇路由的仿真实验相比较,证实了本算法的有效性.     

无线自组织网传输功率控制与跨层优化

无线自组织网节点功率有限，如何有效利用节点电量、改善网络性能是自组网领域研究的关键问题。首先讨论了节点传输功率对各协议层的影响，并归纳出功率控制的设计原则；然后分类介绍和比较了几种主要的控制机制。在传统协议分层研究的基础上，提出了对传输功率控制进行跨层优化的设计思想，并对运用跨层优化的困难给予了阐述；最后给出了传输功率控制领域最新的一些研究方向。