WSN中基于虚拟静电场的多sink路由算法

根据无线传感器网络(WSN)中数据转发与静电场中电荷移动的相似性,将sink节点和传感器节点的监测数据分别抽象成正、负电荷,无线传感器网络被抽象成由sink激发的虚拟静电场.以最大化网络生存时间为目标,以虚拟静电场中的静电引力作为路由选择标准,提出了多sink无线传感器网络路由算法.算法综合考虑传感器节点能耗的有效性和均衡性,以及sink的负载平衡,根据sink的邻居节点和传感器节点的剩余能量,为sink和传感器节点的数据分配相当电量的正、负电荷,依据电荷间的静电引力进行路由选择.理论分析与仿真实验结果表明:该路由算法具有较低的时间复杂性,能够有效的均衡节点的能量消耗,延长网络生存时间.     

基于冗余中继的协作通信网络安全传输

空间位置的不同是无线通信中区分不同用户的最重要特征,针对多点协作通信网络提出一种利用随机选择冗余中继转发信号的无线信道加密方法。该方法在中继节点空间位置固定的情况下,随机选取中继节点以达到信道加密的目的;同时通过调整中继节点发送信号的相位,使得发送信号的能量在合法用户处聚集。仿真结果表明,该无线信道加密方法在保证合法用户正常接收信号的情况下,大大降低了被非法用户截获的概率。     

基于蚁群优化的无线传感器网络路由优化算法

针对无线传感器网络节点功耗受限,无线信道容易受环境干涉等特点,提出一种低功耗、信道质量敏感的无线传感器网络路由优化算法COR,COR算法基于节点剩余能量、无线信道质量统计参数等变量,通过修改启发因子方程以及信息素更新方程,采用改进蚁群算法选择剩余能量高、信道质量较好的路径进行数据的路由转发,可有效降低数据传输功耗,平衡网络中节点的功率消耗,延长网络生命周期。仿真实验表明,COR算法网络消耗能量仅为传统ACO(Ant Colony Optimization)算法的73%,具有较高的实用价值。     

混合式无线Mesh网络路由与信道分配联合优化

在混合无线Mesh网络中,路由协议需要区别节点类型并要考虑通信模式。因此,提出了一种混合式无线Mesh网络路由与信道分配联合优化方法,所使用的分布式贪婪生成树路由是一种新型的地理位置路由算法,该算法能找到更短的路由并与生成树结合实现节能。由于节点随时间不断发生变化而无法实现实时更新,本文采用信道分配算法直接代替总线数据采集,并通过构建具有不完全信息的博弈模型进行估计,其中竞争排名根据当前节点的信道分配算法和竞争节点的联合累积分布来估计。本文研究结果可提高混合无线Mesh网络的有效性和可靠性,对Mesh网络的普及和应用起到非常重要的作用。     

基于粒子群优化的协作网络资源分配的博弈策略

应用基于竞价机制的斯坦克尔伯格博弈提出协作中继网络中的一种资源分配策略,用以解决单一中继节点对多用户节点协作带宽的分配问题。首先中继根据用户的协作带宽需求对资源定价,然后用户根据价格调整其纳什均衡策略,即获取协作效用最大化的最优带宽购买量。证明了纳什均衡的存在性,提出基于粒子群优化的均衡求解算法,分析了均衡的有效性,仿真给出了粒子群优化的全局最优带宽分配结果。仿真结果表明,所提出的博弈可以激励中继节点参与协作,并协调多用户节点间的资源分配。     

多源-多中继协作通信的中继选择与功率分配

针对多中继协作通信带来的中断性能差与高能耗问题,在N个源节点的混合译码放大转发网络中,提出了一种基于多源-多中继协作通信的中继选择与功率分配方案.该方案将空闲时的N-1个源节点当作"中继节点","中继节点"根据信道统计特性值自适应地降序排列,选取M个"中继节点"组成最优中继集合.当中断概率一定时,根据信噪比门限判断被选择M个"中继节点"的协作方式,构造系统总功率Lagrange函数,通过 Karush-Kuhn-Tucker极值条件求得系统各节点的最小功率.数值分析结果表明,在传输速率为0.5~0.8 bit·s-1·Hz-1范围内,相比于放大转发方式下的多源-多中继协作通信的功率分配方案,该功率分配方案的总功率节省了9~22 dBm,极大地减小了系统资源的消耗.     

高频谱效率的双向连续中继技术

无线多跳网络中,为避免节点半双工工作模式导致的网络频谱效率（吞吐量）的损失,提出了一种基于物理层网络编码的双向连续中继技术（PNC-BSR）. 该技术利用物理层网络编码及多个中继节点之间的协作传输,有效地提升了无线多跳网络的频谱效率. 研究结果表明,与传统中继策略及放大转发方式的双向吞吐量增强中继策略（AF BAT-relaying）相比,在高信噪比的情况下,PNC-BSR的网络吞吐量可分别提升300%和100%. 该技术可充分、高效地利用网络资源.     

博弈论在无线传感器网络路由机制中的应用

为了解决节点间不协作的问题,将博弈论应用于无线传感器网络路由机制中,使网络的生命周期和网络运行效率得到较大的提高。分析了节点自私性的表现和对网络效率的影响,总结了博弈论在无线传感器网络路由机制中数据包转发和网络分簇路由协议的典型应用,分析了当前研究中存在的问题和发展方向。     

一种自适应功率优化的无线传感器网络机会路由

为了解决无线传感器网络不可靠通信链路下通信能效较低的问题,提出了一种自适应功率优化的无线传感器网络地理信息机会路由协议.结合功率控制与地理信息机会路由,通过分析单跳吞吐量与数据传输能耗,建立了相关的转发能效模型,提出一种转发集与发射功率自适应的优化机制,使无线传感器网络能够在保证吞吐量的同时令传输能耗最优.仿真实验结果表明,在不同节点密度条件下,自适应功率优化的机会路由比固定功率的机会路由和传统地理信息路由具有更高的能量效率与传输效率.     

SaW-Utility：基于节点效用的DTN喷雾等待路由协议

针对延迟容忍网络( DTN)中喷雾等待( SaW)路由协议在转发消息时选择中继节点的盲目性,提出一种基于节点效用的路由协议SaW-Utility.此路由协议在转发消息时,将根据节点剩余缓存和节点交付概率等因素选择中继节点,从而减少中继节点选择的盲目性.仿真结果表明,相比于SaW路由协议,SaW-Utility路由协议明显提高了消息转发成功率,降低了网络开销.