基于风险均衡的电力通信业务的路由分配机制

在智能电网中,如何有效降低电力通信安全风险成为电力系统亟需解决的问题之一.而业务路由是影响通信风险的重要决定因素,但是现有的路由算法中没有考虑电力通信业务的特殊性,会引起通道段中业务分布不均衡,进一步导致通道段和网络的整体风险增大.为此,该文提出面向业务的风险均衡路由分配机制来降低通道段和网络整体风险.首先,该机制综合业务重要度和通道可用性等因素,建立了面向业务的风险均衡问题模型.其次,基于该模型提出一个面向业务的路由风险均衡机制.最后,通过基于某省电力通信网拓扑数据进行仿真,相对于传统的可用性路由(ARR)和负载均衡(LB)算法,该文所提机制能将业务通道风险均衡度提高30%以上,并将网络总体风险度降低至少6%,具有很强的现实意义.     

一种基于定向扩散的QoS路由算法

提出了一种基于定向扩散的分布式能耗均衡QoS路由选择算法QRDD。QRDD基于路径节点最大最小剩余能量（MaxMPE）和最小跳数（MHC）信息得到梯度,组合利用这两类梯度来得到观测节点和有效传感节点间的多条可选路径,通过多路径路由支持路径的平滑切换,保证性能最优路径被选择,提供失效节点的路径修复和主动通告机制。网络仿真实验表明,QRDD能很好地支持不同业务的资源需求分配,可实现全网能耗均衡。     

基于能量和负载均衡的AODV路由协议改进

在Ad Hoc网络中AODV路由协议是一个比较成熟且广泛接收的路由协议,具有较低的内存和处理开销,实现简单,但是AODV协议在能量和负载方面却存在着很大问题;针对这个问题提出无线Ad Hoc网络中基于AODV路由协议的能量和负载均衡的B-AODV协议。B-AODV协议考虑了节点的剩余能量和节点的已使用缓冲区大小两个度量,使之支持能量均衡和负载均衡,仿真结果表明B-AODV协议有效地均衡了AODV路由协议的能量消耗和节点的负载,延长了网络的生存时间,提高了包的传输率,充分利用了网络资源。     

无线传感器网络路由中的能量预测及算法实现

基于无线传感器网络中路由协议高效合理利用能量的要求,提出一种基于剩余能量预测的地理位置路由(EPGR,energy prediction and geographical routing)算法。算法通过建立传感器网络节点运作模型,及相邻节点剩余能量预测机制,优化路由选择。仿真和分析表明,EPGR算法能够有效地优化数据传输路径,均衡传感器网络节点的能量消耗,延长网络寿命。     

一种基于能耗均衡的ZigBee网络高效混合路由算法

针对目前ZigBee网络混合路由算法寻找开销偏大、能耗不均的问题,提出一种高效混合路由算法( EHCA)。通过采用跨层泛听与优先使用深度大、剩余能量多的节点进行路由的方式,减少部分泛洪寻路分组的转发,均衡节点能耗。仿真结果表明,EHCA的节点能耗均衡、路由开销和网络寿命等性能均优于混合路由算法和树路由算法。     

基于NS-3的改进AODV路由算法

针对传统AODV算法没有考虑节点剩余能量和负载均衡的缺点,提出一种结合剩余能量和负载感知的改进AODV路由算法。NS-3仿真结果表明,与传统AODV算法相比,改进后的算法略微降低了传输比,但是显著降低了路由开销和平均端到端时延,节省能量,延长网络生存时间。     

智能家居ZigBee网络的构建与路由优化

ZigBee网络技术是一项新兴的低成本、低功耗的短距离无线通信技术,在智能家居中有广阔的应用前景。介绍了智能家居中ZigBee的通讯协议和网络地址分配方法,并针对传统的AODVjr路由算法在路由过程中RREQ分组过量洪泛问题和Cluster-Tree算法只按父子关系选择路由问题,提出了一种改进路由算法。改进算法将AODVjr和Cluster-Tree算法相结合,引入邻居表,适当控制RREQ转发方向,并考虑节点最小剩余能量。仿真结果表明,改进算法可以减少路由开销,延长节点的生存时间,均衡网络负荷。     

考虑负载均衡的系统保护通信专网路由规划方法

针对系统保护通信专网局部节点与链路业务负载过重的问题,提出一种考虑负载均衡的系统保护通信专网路由规划方法。首先,阐述了系统保护通信专网的概念,分析了局部节点和链路业务负载过重的问题;然后,构建了综合考虑业务特性和备份路径的负载均衡路由规划优化模型,实现了模型的负载均衡路由规划求解;最后,以某省系统保护通信专网光传送网(OTN)拓扑为仿真网络,采用PSCPlanner电力通信网规划平台与K条最短路径(KSP)算法进行了对比实验。仿真结果表明:该方法均衡了链路容量,降低了业务请求拒绝率,有效地分配了网络资源。     

一种基于信号机制的能量感知地理路由算法

在实际的无线传感器网络中,由于路由空洞的存在,采用边缘转发机制的地理路由算法容易使空洞边缘的节点由于负载较重,能量快速消耗从而过早的死亡,导致空洞进一步的扩大．为了使网络负载更加均衡,延长网络生命周期,提出了一种基于能量信号机制的地理路由算法SIENGR ．SIENGR将节点的初始能量划分3个能量区间,并用能量信号来标识节点的剩余能量所处的能量区间．SIENGR算法的边缘转发机制结合节点的能量信号,利用空洞边界节点的所有平面邻居节点来轮流承担边缘转发的数据量,使产生的路由能够根据节点能耗的情况,自适应地避开空洞边缘能量较少的热区节点,均衡热区附近节点的能量消耗,防止空洞扩大．仿真结果验证了SIENGR算法在网络生命周期、网络能耗均衡、数据包到达率等指标上的性能．     

能量感知和链路稳定度的多径MANET路由

在移动自组织网络中,相对于单路径路由算法而言,多路径路由算法可以均衡网络负载、提高路由的可靠性。通过对AOMDV路由协议进行改进,提出了基于能量感知和链路稳定度的多径MANET路由协议ELMRP。ELMRP协议综合考虑了节点的剩余能量和链路稳定度,根据路径的剩余能量和稳定度计算代价值,按照代价值在多条节点不相交路径上分配数据流量。仿真结果表明,和AOMDV路由协议相比,ELMRP协议延长了网络的生存时间,提高了数据分组递送率,降低了路由发现频度。     

一种基于WSN时变性与节点剩余能量均衡的机会路由算法

 为了解决数据报文在无线传感网络中动态路由以及网络内各节点剩余能量均衡问题,该文提出了一种机会路由算法。首先,利用热力学第2定律描述数据报文在无线传感器网络中动态路由的传输过程,其中,为了表征网络内各节点状态的时变性以及剩余能量,提出了机会熵模型;其次,以机会熵模型作为选择下一跳节点的理论依据,并结合蚁群优化(ACO)算法,设计并实现了考虑网络中各节点时变性与剩余能量均衡的机会路由算法(ACO for Time Dependent Opportunistic-routing Protocol, ATDOP),使得数据报文在转发过程时,能够有效地选择下一跳节点,从而使网络内各节点的通信资源和能量资源达到负载均衡。最后,通过实验证明,相对于已有的机会路由协议,ATDOP具有报文成功传输率高、网络有效吞吐量大以及网络工作寿命长等优点。     

基于能效优化的WSNs多径流量分配路由算法

该文针对传感器节点能量受限的特点建立能效优化模型,该模型兼顾网络传输能耗和能耗均衡特性,以最大化网络节点总剩余能量和最小化剩余能量的方差为目标,通过合理分配多条路径的流量来优化网络能效。利用权衡评价函数实现了模型的求解,进而提出一种多径流量分配路由(MFAR)算法。仿真实验表明,该算法能够合理配置各路径流量,显著提高网络能量效率,达到在降低网络能耗的同时保证能耗分布均衡的目标。     

无线传感器网络的自组织成簇算法

异构传感器网络是一种能量有限且分布不均衡的网络,负载均衡和能量有效是此网络路由算法的一个挑战。现提出的自组织成簇算法能够有效增加传感器网络的稳定周期,算法基于传感器节点的剩余能量和通讯能耗选择适合的簇头节点。与经典的成簇算法LEACH和SET比较,本算法能够更好实现负载均衡,并极大地提高传感器网络的稳定周期。     

移动Ad Hoc网络中的负载均衡路由算法

移动Ad Hoe网络(MANET)中的路由算法应尽量使网络负载均衡,不均衡不仅导致正在通信的路由由于过度拥塞而引起数据包延时过大、吞吐量下降,而且会使拥塞节点的能量提前耗尽,从而加剧网络拓扑结构的变化及节点之间的不公平性。本文对目前提出的一些负载均衡路由算法进行了简要比较和分析,在此基础上,指出了目前负载均衡路由算法中存在的一些问题,并提出了一个实现负载均衡路由算法的一般模型。基于该模型,文中提出了一种简单的负载均衡路由算法。仿真结果表明,负载均衡路由算法比未考虑负载均衡的路由算法具有更高的数据包投递率和更低的数据包传输延时。     

一种基于UAV的无人海岛监控网络数据收集策略

针对传统的最小跳路由无线传感器网络（WSN）在数据汇聚上较高的能量开销问题,提出了一种基于无人机(UAV)数据收集的动态分簇算法,其主要思想是利用节点剩余能量来确定那些节点可以当选簇首,同时利用节点坐标位置和设定地分簇半径来划分簇的大小。该算法的优势是能最大程度地均衡每个传感器节点的能量,使整体的节点剩余的能量维持在同一水平。为了提高数据收集的效率,采用蚁群算法规划了无人机数据收集的最短路径。仿真结果表明,与相同的分簇算法下传统的最小跳路由无线传感器网络相比,所提出的基于无人机的无线传感器网络（UAV-WSN）在能量利用率和生命周期方面分别提升了15%和25%,并且以上两种网络的能量利用率高达70%。     

基于跨层设计的无线传感器网络节能双向梯度路由算法

针对现有无线传感器网络梯度路由算法在下行路由创建过程和能量更新机制中存在冗余控制开销的问题,该文提出一种采用跨层和功率控制机制,具有节能功能的双向梯度路由算法(Cross-layer Energy-efficient Bidirectional Routing,CEBR):无需使用专门的控制分组,采用源路由方式以较小开销建立从Sink节点通往传感器节点的下行路由;通过跨层信息共享,定期采集节点剩余能量信息并按需发布;设计使用含跳数和节点剩余能量的合成路由度量标准,减少节点能量和网络带宽消耗的同时均衡节点能耗;结合RSSI(Received Signal Strength Indication)测距实现节点发射功率控制从而在数据及查询分组发送过程中节约节点能量。理论分析表明了CEBR的有效性;仿真结果显示:与现有的典型相关算法相比,CEBR能够在建立双向梯度路由的前提下,至少降低34.5%的归一化控制开销和27.12%的数据分组平均能耗,并使网络生存期延长18.98%以上。     

电力通信基于业务重要度的路由分配算法

电力通信网较于公网,所负载的业务具有较大的区别,电力通信的诸多业务有助于保障电力系统的正常生产、运作。同时,业务安排形式的差异,对电力系统的平稳运营构成不小的风险。从这个角度看,严格防控与避免电力网所负载的业务风险,科学配送业务的路径是电力通信网所要面临的重大课题。本文着重描述以业务重要度为基础的路由分配计算方法,该算法立足于业务给电力系统所产生的影响分别赋予显著差异的权值,在开展业务路由分配的过程中,经由完整考虑业务路由配送可行性的前提下,根据重要度各异的业务在电力通信网络的分布状况选择最优质的路由,进而确保全网各项业务的匀称分配,削减由于重要的业务数量过多并分布于少部分路径而增加运行的安全风险。     

一种基于节点能量的机会网络概率路由算法

在机会网络中,节点之间可能不存在端到端的路径.为了节省网络中节点消耗的能量,在概率路由算法的基础上提出了一种基于节点能量的概率路由算法(Energy-based Probabilistic Routing Protocol using History of Encounters and Transitivity,EBPROPHET).首先,计算两个节点相遇时节点的通信开销,然后相遇节点的剩余能量作为一个参量引入算法,选择节点剩余能量多的节点作为转发节点,最后,进行消息的转发.仿真表明,EB-PROPHET算法具有良好的路由性能,降低了整个网络的能量消耗,延长了网络的生存周期.     

WSN中基于粒子群算法改进的分簇路由算法

针对WSN中路由协议的能量消耗不均匀、簇头节点分布不均匀等问题基于粒子群算法提出了一种寻找最优簇头的方法：引入了剩余能量因子和位置均衡因子的概念，由节点的剩余能量因子和位置均衡因子生成适应度函数；利用Kruskal算法生成最小生成树，建立簇间最短路由。经仿真实验证明，相较于传统的WSN路由协议，该算法有效延长了网络的生命周期，并在一定程度上提高了均衡性。     

一种能量有效的无线传感器网络路由算法

无线传感器网络中传感器节点能量有限,为了提高能量利用率,针对现有算法随机选择簇首、簇结构不合理等缺陷提出了一种新的能量有效的分簇路由算法EERA.EERA采用新的簇首选举、成簇,以及构建簇间路由算法,基于节点剩余能量与节点的相对位置选择簇首、成簇,使剩余能量较多的节点优先成为簇首并且各簇首能较均匀的分布在网络区域内;构建簇间路由时将最小跳数路由算法与改进的MTE算法结合起来,在簇间形成最小跳数、最小能耗路径.仿真结果表明,EERA算法可以均衡全网能量消耗,延长网络的生命周期.