无线传感器网络的链路评估分簇路由算法

提出了一种链路评估分簇路由算法（LQ-CR）,该算法利用基于高斯分布的链路质量评估模型,将无线链路质量作为簇首选择度量,并采用滑动窗口机制实时评估链路质量。仿真实验表明,与LEACH、HEED分簇协议相比,采取链路质量作为路由度量可以有效延长网络的生命周期,提高数据传输可靠性。     

基于Max-Min模型的无线体域网路由协议

针对无线体域网(WBAN)节点能量的有限性,基于多径路由机制和Max-Min模型提出了一种能效路由协议。该路由协议在路由过程中使剩余能量最小的节点的剩余能量尽可能大,从而均衡了网络中节点的能耗,延长了网络生存时间。通过MATLAB对该路由协议进行仿真,并与基于Min模型的路由协议进行对比,结果表明,基于Max-Min模型的路由协议相对于基于Min模型的路由协议能够更好地均衡节点的能耗,并延长网络生存时间。     

一种改进的基于跳数的无线传感器网络路由算法

路由协议设计是无线传感器网络的一个重要研究领域,可靠性、低开销和易于维护是无线传感器网络路由协议的设计目标,其中基于跳数的路由协议以其简易、有效的设计思路,一直以来得到广泛关注。在详细分析基于跳数的无线传感器路由协议发展现状的前提下,对最小跳数路由算法的组网和数据传播阶段加以改进。通过在OMNeT++仿真环境中与原始最小跳数协议、定向扩散协议的比较,验证了改进后的算法在可靠性、负载均衡、延长网络生命周期和低路由开销方面的优势。     

传感器网络中一种实时的自适应时隙调度算法

无线传感器网络节点数目众多,MAC协议为节点分配工作时隙面临能量利用不高、节点延时较长等方面的难题。目前基于时隙调度的MAC协议一般采用等长的时隙大小,不能适应数据流量变化大的网络且忽略与网络层的融合,没有利用路由层信息来减低时隙分配算法性能代价。提出一种基于路由转发树的时隙调度算法（ATSA）,网络采用簇结构,在簇内构造一棵路由转发树,根据路由转发树形成的路径信息对节点实时获取节点每轮需要发送的数据量大小,根据节点的数据量大小来分配节点每轮需要的时隙,然后由簇头据此动态地为成员节点分配时隙,降低时隙划分的能量和时间代价,减少空闲侦听时间,避免串音。仿真表明,该算法有效地提高了网络能量利用效率,延长了网络生存周期,降低数据包的延时。     

邻居认证的Mesh网络安全多路径路由协议

Mesh网络节点的移动性和数据传输的多跳性,使得路由协议的质量以及安全性成为衡量Mesh网络性能的关键因素,迫切需要一种能适应网络拓扑变化,高效、安全的路由协议。而目前针对Mesh网络的路由协议很少考虑到协议本身的安全性问题。提出了一种基于认证的节点分离安全多路径路由协议,在多路径的建立过程中加入了安全机制。分析表明,该路由算法在提供负载平衡、提高整体吞吐量、增加容错性的基础上能够很好地保证路由协议的安全性,而且多路径之间节点分离能够降低链路断开的概率,为数据传输提供更高的可靠性。     

计算机网络协议分析与开发实验的一种新教学方法

提出一种基于逆向工程与重叠网络开展计算机网络协议分析与开发实验教学的方法。通过协议逆向工程实验,提高学生的协议分析能力,并可以让学生利用协议分析结果进行协议开发。利用重叠网络,学生可以在完全不触及操作系统底层网络协议栈的情况下,自行设计一个完整的网络协议栈。它可以模拟TCP/IP协议栈的基本功能和特性,如路由协议、滑动窗口协议、信号协议等。这种实验教学方法不仅可以培养学生的协议分析与设计能力,而且可以极大的提高学生的协议开发能力。     

无线体域网(WBAN)应用关键技术研究

详细介绍了无线体域网(WBAN)的关键技术中的路由协议和传感器技术,介绍了WBAN的组成和无线传感器网络(WSN)系统,描述了组件级功耗优化数字信号处理(DSP)核心,并简要概述了IEEE 802.15.6的物理层和介质访问控制层的标准。     

含网关节点的高时隙复用率TDMA协议

针对网络收敛慢、拓扑表不完整时导致的信道冲突以及空闲时隙浪费问题,提出一种提高节点时隙利用率和网络可靠性的多跳时分多址接入协议。该协议提出3种新机制,使用时隙请求时期快速收敛机制,加快时隙请求时期的收敛;使用空闲时隙公平重用机制,消除中心节点调度时隙碰撞问题,提高空闲时隙利用率;使用一跳邻居多层次调度机制,降低数据重传的时延。仿真结果表明,在时隙请求时期收敛时间、数据传输平均时延及数据传输成功率方面,该协议较现有协议性能更优。     

高吞吐量低时延的太赫兹无线个域网MAC协议

针对现有太赫兹无线个域网MAC协议存在的基于动态均衡思想的网络不稳定、不合理的竞争窗口导致退避时间过长,以及所分配CTA长度大于节点的时隙请求量时会导致时隙剩余3个问题,提出了一种高吞吐量低时延的太赫兹无线个域网MAC协议——HTLL-MAC(High Throughput and Low Latency MAC protocol)。HTLL-MAC协议通过基于动态均衡思想的接入机制提高网络稳定性,引入动态更改重传竞争窗口方法缩短了退避所需时间,并且启用CTA剩余时隙机制充分利用剩余时隙,从而达到增加网络吞吐量、降低数据传输时延的效果。理论分析验证了HTLL-MAC协议的有效性。仿真结果表明,相较于IEEE 802.15.3c和HTLD-MAC的MAC层,吞吐量提高了6.15%,数据平均时延降低了32.53%。     

一种节能的无线传感器网络路由协议的设计与实现

在无线传感器网络的路由协议中,基于簇的路由协议在拓扑管理、能量利用、数据融合等方面具有优势。本文针对目前已有协议能量消耗大、网络寿命短等问题,提出了一种能量感知的基于分布式簇算法的无线传感器网络协议EA-HEED。此协议改进了分布式的簇头选举算法,分配时分复用时隙并在簇头节点建立一棵路由树,从而提高簇头选举效率;设计了休眠冗余节点的簇内活动节点调度算法,减少能耗;采用考虑节点能量和节点与基站距离的簇头节点组织路由树方法、最小化网络开销以及能量负载平衡方法,优化路由协议,有效延长网络寿命。仿真结果表明,与LEACH和HEED协议相比,EAHEED协议可以进一步延长网络寿命。     

3GPP中基于拥塞控制的协作DSR路由协议研究

针对现行的3GPP网络路由协议在路由选择时存在的可靠性低、路由开销大等问题,分析了网络中通信节点的工作状态,综合考虑协同合作方式的DSR路由机制和拥塞控制策略对3GPP网络性能的影响,提出了一种基于拥塞控制的增强型协作DSR路由协议,并通过3GPP网络系统级仿真验证改进后的协作路由协议的通信性能。仿真结果表明,所提的协作DSR协议显著提高了3GPP网络通信性能,在提高网络资源利用率的同时改善了数据传输的可靠性。     

面向多路径的自组网QoS路由协议研究

结合移动自组网拓扑结构动态变化的特点,提出了基于不同路径选择策略的移动自组网多路径QoS路由协议.模拟结果分析表明,该多路径QoS协议能够有效地提高移动自组网的可扩展性、可靠性和抗毁性.     

基于DSA的无线传感器网络自适应MAC协议研究

针对工业监测用无线传感器网络高可靠和低功耗的要求,基于TDMA协议提出了一种动态时隙分配(DSA)的自适应介质访问控制(DSA-MAC)协议,通过估计链路质量动态调整节点的时隙长度,提高数据传输的可靠性。该协议中加入了基于接收信号强度指示(RSSI)的自适应功率调整机制,实现网络的低功耗要求。利用CC2530硬件平台实现DSA-MAC协议,并在工业现场进行测试,结果表明:该协议提高了数据传输率并降低了网络能耗,能够适应工业环境的应用需求。     

基于功率调节的IWSN实时可靠路由研究

针对工业无线传感器网络对延迟、可靠传输以及成本的特殊要求,研究了一种基于功率调节的实时可靠路由协议,将两跳速度策略引入到路由算法中,提高工业无线传感器网络的实时性;将节点剩余能量以及能耗同时考虑,以平衡网络能量并提高网络寿命;引入功率调节机制以绕开路由空洞,提高节点可靠性.仿真结果显示,与已有方法相比,采用的方法在总可靠度、截止期错失率以及包平均延迟上有着显著改善.     

Implementation of energy efficient circuit design using A* algorithm in embedded network

In wireless sensor network, the routing path plays a prominent role in network resource utilization. Since, the nodes in network are open to physical abuse an effective routing protocol is necessary to improve data reliability in network and to overcome node data link disconnection. In this paper, we propose to implement A*EEDDP (Energy Efficient Distributed Diffusion protocol) to improve data reliability and increase network lifetime. The A* algorithm determines the shortest routing path between source node and destination node. In addition, the routing path determine with respect to parameters such as energy consumed for communication, residual energy of nodes and the time over which the nodes can support the routing path. The combined A*EEDDP implement in testbed and performance evaluate interms of network lifetime, throughput, packet delivery ratio, energy efficiency and end to end delay. The A*EEDDP performs better compared to other algorithm and achieves higher packet delivery ratio of 97%.     

基于本地信任系统的可靠动态源路由协议

移动Ad hoc 网自组织、移动性等特性为组网带来便利的同时也增加了路由管理的难度.针对现有可靠路由算法解决问题具有局限性以及获取链路评价信息低效等问题,在DSR(dynamic source routing)协议基础上提出了基于本地信任系统的可靠路由协议(reliable routing protocol based on local trust system,简称TR-DSR).TR-DSR 协议选择路由时,综合考虑路由上各节点和各链路的可靠信任度,并在路由建立过程中利用这些信息,在确保找到可靠路由的基础上降低寻路开销.同时,为了防止自私节点对信任系统评价正确性的影响,提出了基于GTFT(generous tit fortat)策略的激励节点推荐响应行为的DFR(decide forwarding recommendation)算法.仿真实验结果表明,在节点频繁移动和存在大量自私节点的网络中,该协议的性能优势明显,验证了TR-DSR 协议的可靠性.     

一种改进的分簇路由算法

多跳分簇低功耗路由协议(MHLeach,Multi-Hop Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是一种用于数据汇聚的路由协议,它为传感器节点提供一种自组织、自适应的分簇组网方法。MHLeach将网络分割成若干个小簇,使簇内传感器节点按星型拓扑方式汇聚消息到簇首,而把簇间的簇首连接成具有多个分支的树形网络来组网。为提高MHLeach的可靠传输能力,本文提出基于链路质量估计的能量均衡路由协议ELQECHE,ELQECHE协议讨论链路质量对传输可靠性的影响,它将簇首间的链路质量作为一个重要指标,根据该链路质量来评估网络传输可靠性的高低,最后从邻居中选出传输可靠性较高的簇首作为转发节点。     

基于无线Mesh网络的煤矿应急救援系统设计研究

针对煤矿井下巷道特点,指出煤矿井下无线Mesh网络适于组建链状网络拓扑结构,并应结合巷道具体环境进行电磁波衰减理论分析和节点间距设计;针对现有的路由协议不能满足煤矿井下无线Mesh网络链状拓扑结构的要求,结合MIC判据,提出了一种反应式路由协议与先验式路由协议相结合的方法;在此基础上,给出了基于无线Mesh网络的煤矿应急救援系统的整体结构及特点。实验结果表明,把无线Mesh网络应用到煤矿应急救援系统中,提高了救灾工作的安全性、可靠性及灵活性。     

基于LS-RTS机制和功率可调路由的跨层协议

为了降低线型无线传感网络能耗和传输延时,在改进CLM协议跨层方法的基础上融合其他经典机制,提出了一种适应线型拓扑结构的跨层协议。协议删除中继路由判决以优化原通信判决门限;对节点统一标记链编号形成新LS-RTS机制以提高链路传输率;精简时隙单元和多跳传输时序降低数据传输时延;并引入功率可调路由减少节点路由计算负担以此降低节点能耗。仿真结果表明,相较于CLM和CLR-DCE等两种跨层协议,本文提出的I-CLM跨层协议在降低传输时延的同时整体能耗至少降低了18.75%和7.32%,一定程度上延长了网络生存时间。