基于网络编码的异构无线传感器网络数据广播协议

本文提出一种适应异构无线传感器网络的能量感知的网络编码数据广播协议(ENCBP)。传感器节点根据邻居能量信息列表实时地计算节点剩余能量的线性映射值。在此基础上,采用能量感知的网络编码转发概率机制,使具有较高剩余能量的节点比低能量节点拥有更高的数据转发优先级,以实现能量均衡的数据传输。另外,采用伪广播机制对协议进行优化,以提高数据包投递率。仿真结果表明,ENCBP不仅可以有效实现网络的能耗均衡,以延长网络的生命周期,还能在一定程度上降低数据包传输时延,从而提高数据通信性能。     

面向编码机会路由的无线Mesh 网络广播信道接入

编码机会路由是有损无线Mesh网络中提供高吞吐量和高可靠性传输的理想方案.该路由机制建立在无线广播的多用户分集优势和随机网络编码的纠删特性之上,为广播MAC的设计引入了新的机会和挑战.基于最优停止理论,研究面向编码机会路由的机会广播信道接入问题,提出一种在接入延迟和信道交付能力之间加以折衷,以获得最优的平均有效速率的方法,并在IEEE 802.11 DCF协议基础上设计实现面向NCOR的广播MAC协议O-BCast.仿真结果表明,该协议显著提高了编码机会路由的端到端吞吐量,具有网络负载自适应的良好特性.     

无线传感器网络快速广播认证协议研究

现有的高效无线传感器网络广播认证协议一般难以避免认证延迟,不适用于要求即时响应的应用和采用逐跳认证机制。本文总结了现有消除广播认证协议认证延迟的方法,指出其本质是将接收端延迟转化为发送端延迟,没有完全消除认证延迟。本文提出在满足应用需求前提下可放宽对认证延迟的要求,在此基础上提出了快速广播认证协议FBAP。该协议根据广播报文的发送速率和频繁程度灵活设置,通过提前发送报文认证信息,较好地满足了放宽的认证延迟要求。分析和实验表明,FBAP协议具有可控的认证延迟上限,与已提出的RPT等协议相比,具有适用范围广、通信开销小等优点。     

一种基于线性网络编码的传感器网络广播认证协议

广播通信的安全性是传感器网络中极具挑战性的安全问题之一.线性网络编码作为一种简洁高效的数据编码方法,可以提高网络吞吐量并保障网络的健壮性.为了改善网络广播认证效率,基于线性网络编码机制,结合同态签名技术,首先构造了一个同态网络编码签名方案,重点研究了该签名方案在广播通信中的应用,构造了一个适用于传感器网络的广播认证协议.性能分析表明该协议具有较高的安全特性与通信效率.     

无线广播中基于网络编码的隐藏终端解决机制

无线广播网络中由于没有RTS和CTS机制,无法解决隐藏终端问题.提出广播网络中隐藏终端编码算法(HB-CODE),一种利用网络编码来解决无线广播网络中隐藏终端的方法.该方法在节点处利用节点已经接收过的包会在节点产生一个副本,然后通过特殊的机制确认碰撞包中是否有已接收过的包,若有再采用网络编码的方法解码碰撞包,从而恢复原始数据包.分析和实验表明网络编码解决机制减少了延迟2%到10%,平均降低了25%的丢包率,提高了无线广播网络的可靠性和吞吐量.     

无线传感器网络MAC层节能广播协议

在无线传感器网络中,使节点休眠是一种有效的节能方式。很多较新的MAC协议都采用定期休眠的机制进行节能,如B-MAC、VPCC、X-MAC、A-MAC等。这些协议并未针对广播进行设计,使得发送广播需要消耗较多能量,而且易于发生隐藏节点引起的冲突。提出了适用于休眠传感器网络的节能广播协议。该方法中广播报文以随机间隔进行重传,能够保证异步休眠的节点接收到广播数据;在产生隐藏节点冲突问题时,随机间隔的机制能够使相互干扰的报文较快分离,降低报文冲突的干扰。通过NS-2模拟,验证了广播协议的节能性和高效性。     

无线传感器网络机会路由协议—MORE的优化

无线传感器网络中的机会路由协议—MORE协议,即独立于MAC层的机会路由和编码协议,从对MORE协议的学习中,得知MORE协议在源节点准备发送数据包时,首先将K个数据包随机地分成批(batch)进行流内随机网络编码,再以广播的形式发送出去,这种提前设定好批的大小的方法不能满足实时的要求,对信道利用率和时延造成影响。针对MORE协议的这种弊端引入一种根据块时延的大小自主适应选择数据块大小的算法对MORE协议进行优化。     

基于网络编码的WSNs数据收集方法

无线传感器网络(WSNs)监测数据的收集方式方法是目前的研究热点,而无线传输的广播特性又使得网络编码非常适合于无线网络。在介绍网络编码原理、核心思想以及在WSNs应用现状的基础上,提出了一种基于部分网络编码的自适应WSNs数据收集方法,该方法针对簇网络拓扑结构,簇成员节点把网络编码数据发送给簇头节点,簇头节点利用随机网络编码的方式把数据传输到Sink节点。实验结果表明:该机制具有能耗较低和汇报数据较准确的特点。     

基于分层结构的Ad Hoc网络应用层组播路由研究

提出了一种基于分层结构的Ad Hoc网络应用层组播路由协议HALMP,将网络划分为多个子网,利用虚拟成员节点和延迟响应机制优化子网内共享组播树,以最小生成树方式构建子网间的源-群首组播树,数据分组转发时对组成员节点分布密集的区域引入本地广播机制。仿真结果表明,这些策略的采用优化了组播树,提高了分组转发效率,协议具有较好的可扩展性。     

车载自组织网络中一种连通度感知的可靠数据分发机制

车载自组织网络可以通过多跳无线广播实现远距离的数据传输,但网络拓扑的快速变化和无线通信质量的不稳定会导致数据传输性能的不稳定.为了应对这些挑战,文中提出了一种适用于城市场景的可靠的、连通度感知的数据分发机制.该机制利用实时收集的交通流量数据,建立路口车辆排队长度变化的马尔可夫模型,并基于此模型估算路段间无线网络连通度的实时变化,以便数据沿最小延迟路径进行转发.该机制还考虑到城市环境对无线信号的干扰,用覆盖消除规则改进了贪心广播算法,通过多候选转发策略增强了路段间数据传输的可靠性.模拟实验结果表明,与基于传染病的数据分发协议、基于静态节点的自适应数据分发协议相比,文中提出的机制能实现高可靠、低延迟的数据分发.     

无线传感器网络中改进的HeeD路由协议

在无线传感器网络的路由技术中,基于簇的路由算法在拓扑管理、能耗利用、数据融合等方面都有较强的优势。在分析HeeD协议的基础上,提出了HeeD算法存在的问题,并相应地修改了成簇算法,增强了算法的健壮性。同时通过反应式的广播各节点的通信代价,而不是周期性的在每轮初始化阶段广播,大大降低了节点间广播通信代价的次数,节省了网络的整体能耗。仿真结果也证明了改进后的A-HeeD协议相对于HeeD提高了网络的生命周期。     

无线传感器网络多路径路由协议的设计

在传统网络路由协议DSR的基础上,引入了ESDSR的路径生存期的思想,设计出了适用于无线传感器网络的能量多路径路由协议。在该协议的设计过程中针对网络拓扑结构中可能出现的三类路由情况进行了分析,并逐一提出了解决的方法,实现在数据传输的过程中进行传播路径的切换,并通过仿真实验,验证了能量多路径路由协议能有效地延长无线传感器网络的生存期。     

针对大规模无线多跳网络的鱼眼机会路由协议

考虑到无线网络中广播特性、丢包特性、节点移动等对网络性能的影响,提出一种针对大规模无线多跳网络的鱼眼机会路由协议。在机会路由的基础上加入鱼眼技术,减少链路状态更新信息。在鱼眼路由表中加入链路传输概率,得到转发列表,并且简化机会路由协议的报文头结构,从而实现高效的数据传输。NS2仿真结果表明,该协议能降低网络端到端延时,提高网络吞吐量。     

一种独立于被管系统的网络性能管理系统

本文提出了一种在广播信道上基于倾听机制的独立网络性能管理系统。这种系统适用于用物理广播信道连接，但存在多种协议体系结构的网络系统，例如ＣＩＭＳ网络。     

无线传感器网络最小跳数路由算法的研究

最小跳数路由协议根据普通节点到Sink的距离和节点的通讯半径,将网络划分为一簇同心圆环。在数据采集和传输阶段,传播的方向是向着Sink收敛的,而在Sink节点命令发送阶段,则可逐层对外扩散。以此为基础,对最小跳数路由算法组网和数据传播阶段加以改进,并在OMNET++环境下进行网络仿真,比较洪泛算法和改进前后的两种算法在数据传输上的性能差异,仿真结果验证了改进方案的可行性。     

基于CayNET网络组播算法的研究

CayNET网络是一种支持分组的Cayley图的P2P网络模型,它是一类基于DHT的P2P动态覆盖网络,它提高了P2P网络中的资源搜索效率.在现有的P2P网络基础上,定义了CayNET网络的拓扑结构,然后在该网络模型中定义了一套组播协议,并描述了其组播算法.该组播算法克服了泛洪广播的多种缺陷,提高了组播效率.     

Centralized asynchronous broadcast in radio networks

We study asynchronous broadcasting in packet radio networks. A radio network is represented by a directed graph, in which one distinguished source node stores a message that needs to be disseminated among all the remaining nodes. An asynchronous execution of a protocol is a sequence of events, each consisting of simultaneous deliveries of messages. The correctness of protocols is considered for specific adversarial models defined by restrictions on events the adversary may schedule. A protocol specifies how many times the source message is to be retransmitted by each node. The total number of transmissions over all the nodes is called the work of the broadcast protocol; it is used as complexity measure. We study computational problems, to be solved by deterministic centralized algorithms, either to find a broadcast protocol or to verify the correctness of a protocol, for a given network. The amount of work necessary to make a protocol correct may have to be exponential in the size of network. There is a polynomial-time algorithm to find a broadcast protocol for a given network. We show that certain problems about broadcasting protocols for given networks are complete in NP and co-NP complexity classes.     

一种用于移动自组控制网络的QoS路由

为更好地将移动自组网络用于网络控制系统（NCS）,结合NCS的网络特性,提出了一种基于链路信号质量的QoS路由算法。主要QoS机制包括根据接收信号强度选择较稳定的路由;用Hello报文广播节点的预留带宽;中间节点为所有受影响的数据流修复路由、目的节点向源节点广播路由修复报文进行路由修复。NS2仿真表明当节点移动性强时,该QoS路由算法可有效减少网络的平均端到端时延和丢包率,提高控制系统稳定性。     

基于小世界模型的无线Ad Hoc网络路由协议

传统无线Ad Hoc网络AODV路由协议的通信效率较低、安全性较差。为此,提出一种基于小世界模型的认证式路由协议。借鉴小世界网络图快速搜索路径的优点,该协议无需通过广播的方式发布查询路由信息,从而减轻AODV协议由于广播路由而造成的网络负载,同时采用认证理论提高通信的安全性。分析结果证明了该协议的有效性。     

低开销的星型结构无线传感器网络同步技术

通过分析TPSN同步协议和星型网络结构的特征,针对无线传感器网络低功耗的特点及其对时钟同步算法精度的要求,提出了一种广播式TPSN同步协议和节点本地时钟自校正相结合的方法.实验结果表明,本方法在保证同步精度的同时可以延长同步周期,大幅减少网络同步分组数量,显著降低了同步开销,节约了能耗.