父节点可控的分布式缠绕多路径路由算法

针对无线传感器网络中无线链路存在因节点失效或传输介质异构容易引起传输可靠性降低的问题,提出提出父节点可控的分布式缠绕多路径路由算法DPCBMR算法。该算法采用分层多父节点拓扑控制策略和协作式数据转发机制,在多跳转发阶段,引入最优父节点选择机制,根据转发路径上节点间的丢包率,选择丢包率较低的多个节点作为转发节点,以此来保证数据转发的成功率;进一步借助协作式数据转发机制保证待转发的数据在多路径选择时获得最佳路径,从而保证数据转发的可靠性和低能量消耗。仿真实验结果表明DPCBMR算法能最大程度上提高数据传输的可靠性,保证了数据传输的成功率,同时降低了数据传输时的能量开销。同经典的SHM和CAMP算法相比较取得了比较大的改进。     

基于大数据调度的OMS配网一体化调控算法研究

针对当前OMS配网一体化调控方法存在的带宽利用率低、数据传输时延高和数据丢包率高的问题,提出基于大数据调度的OMS配网一体化调控算法.根据任务的稀缺度和紧急度计算任务在OMS配网中的优先请求级别,采用历史信息统计法结合节点能力影响因素计算节点在OMS配网中的上传能力.在任务优先请求级别和节点上传能力的基础上,计算路径在OMS配网中的可用带宽和前向传输时延,并将最大优先算法应用到发生数据丢包的现象中,重新选择传输路径,避免配网中接收端出现乱序的现象,根据计算结果结合重选路策略实现OMS配网的一体化调控.实验结果表明,所提算法的带宽利用率高、数据传输时延低、数据丢包率低.     

无线多媒体传感器网络视频流区分服务多径Qos路由算法

无线多媒体传感器网络视频流传输需要提供多样性QoS保障,传统的无线传感器网络路由协议不能很好地保证多媒体视频流数据传输, 改进多径路由算法TPGF下一跳节点选择方法,提出一种适合视频流传输的区分服务多路径Qos路由算法DSMQRA。综合考虑各路径跳数与节点剩余能量情况,在源节点与汇聚节点间找到多条优化的节点不相交路径;采用区分服务机制,重点保护视频流关键帧,提高视频流传输质量。在NS2环境下与AODV、GPSR、TPGF等算法进行仿真对比分析,实验结果表明DSMQRA算法能够有效延长网络生存时间、降低丢包率、减小帧延时、图像峰值信噪比较高,更加适合无线多媒体传感器网络视频流数据传输。     

MRABM:一种新的基于mesh结构的多径路由算法

针对移动AdHoc网络提出了一种新的基于mesh结构的多径路由算法MRABM(MultipathRoutingAlgorithmBasedonMeshStructure),该算法采用目的节点建立和更新mesh结构的机制。该算法不仅为每个源节点、中间节点提供了到目的节点最优路径,而且为每个节点建立了到目的节点的多条路径。当节点移动造成链路断开时,该算法能避开断开的链路,迅速沿其它路径转发数据,不需要路由修复和路由重建过程,从而降低了丢包率和端到端的延时。对大流量数据的传输,该算法能有效利用网络资源,减少网络拥塞。因此该算法能很好地适应网络拓扑结构的动态变化。     

宽带电力线通信网络最优中继选择算法

针对现有低压宽带电力线通信网络拓扑不均衡问题,提出一种宽带电力线通信网络最优中继选择算法.从入网申请节点到中央控制器所有路径中选择信噪比最高的路径,使节点选择最合理的中继节点;利用信标报文丢包率记录节点间通信状态,使节点分布更加均衡;以公有中继节点为顶端节点建立倒V型中转策略,提高数据传输效率.实验结果表明,该算法在平均端对端时延、网络控制开销、数据传输成功率等性能上优于现有技术.     

Sink节点移动的三维无线传感网数据收集算法研究

为克服三维静态无线传感网中的能量空穴问题和提高网络生存时间,考虑Sink节点移动,提出一种Sink节点移动的三维无线传感网数据收集算法(DCA-TWSN),在DCA-TWSN中,提出三维环境下的正方体网格划分方法,建立包括Sink 移动路径选择约束、数据流量约束、能耗约束、链路约束等约束条件的数据收集优化模型,采用最优化方法求解已知Sink节点移动路径的数据收集优化问题,采用修正的蚁群算法求解Sink节点的移动路径问题,获得最优方案。仿真结果表明:不管Sink节点的最大数据收集跳数和传感节点数量如何变化,DCA-TWSN都能寻找到较优的移动路径和数据传输方案,从而提高了网络生存时间和传感节点的平均数据传输率,降低了移动路径长度、平均节点能耗方差和丢包率,比RAND、GREED和EDG-3D更优。     

基于车辆关联性的车载网络数据转发概率策略路由算法

车辆交流对于未来车辆的设计已经变得相当重要。低延迟情况下的高效传输速率对于选择最优消息传输路径非常重要。在简单分析一些已有车载网络路由算法基础上,提出了一种新的基于关联性的车载网络数据转发概率策略路由算法（Data forwarding probability strategy based on relevance in vehicular network,FPSR）。FPSR保留了节点所携带的副本信息,通过车辆之间关联性和数据转发概率,确定最优数据传输路径,在网络拓扑结构变化快速的车载网络中能够快速实现数据传输,提高网络的性能。仿真实验的效果表明,FPSR实现了高的数据传输率和降低了数据传输时延。     

WSN中利用蚁群路径优化的时隙选择重排算法

针对无线传感器网络(WSN)汇聚传输中的数据传输时间和功耗问题,提出了考虑时间同步和唤醒延迟的汇聚传输时隙选择重排算法。将时分多址接入(TDMA)用作介质访问协议,并允许每个节点在传输时隙期间可以发送或接收数据;设计新的WSN数据收集树模型,将传感器节点生成的数据通过无线链路形成的多跳网络发送到汇聚节点,在数据收集树的每条链路上分析时隙顺序,优化时隙选择,并基于蚁群算法优化路径选择,减少传输能量消耗和均衡簇头能量。实验结果表明,提出的算法可以实现显著的数据传输性能提高和功耗节约。     

基于分簇算法的传感器网络大数据传输优化方法

为解决由于传感器网络中节点距离长、部署复杂程度高,导致数据传输不稳定、耗能大的问题,提出了基于分簇算法的传感器网络大数据传输优化方法。结合传感器参数和覆盖范围计算出动态簇头和簇成员间距离,总结出最优动态簇头数量,提高能量利用率。通过最小路径法判定初始节点,计算直接传输及间接传输方式的节点能耗,根据二者对比结果选择耗能最小的传输路径,实现数据的传输优化。仿真分析结果表明,所提方法平均需要26次即可完成80个传感节点数据信息的传输工作,在传输轮数为160时传输节点数量为750,传感器耗能为260kwh。所提方法耗能更低、传输效率更快,在多个方面优化了大数据传输性能。     

基于区域划分的非全互连3D NoC多播路由算法

针对非全互连三维片上网络中多播路由算法传输路径长且易发生网络拥塞的问题,提出一种基于区域划分的多播路由算法。根据目的节点的分布将数据包传输方式分为层间传输和层内传输。在层间传输时,数据包选择硅通孔(TSV)表中最近的TSV作为传输通道。在层内传输时,根据源节点位置坐标划分网络区域,将源节点所在行作为公共路径,在该路径上传输携带目的节点地址的初始包。在此基础上,进行目的地址列检查和数据包复制。实验结果表明,与3D LADPM算法、3D HOE算法相比,该算法能够缩短传输时延,降低网络丢包率。     

主动队列管理下大时滞网络路径拥塞控制算法

与传统的无线网络相比,大时滞网络对路径拥塞环境下的无线通道交换具有较高的要求.为此提出主动队列管理下大时滞网络路径拥塞控制算法.首先利用主动队列管理算法对相邻路由节点网络路径的拥塞情况展开预测,进而分析网络路由节点的队列状态;然后以优化后续节点队列、传输距离以及传输方向为目的,从路径概率选择、分组丢弃函数、WSN蚁群路由选取三个角度优化网络路径,从而实现路径拥塞控制.实验结果表明,上述算法能够有效缩短网络的传输时滞,且能耗和丢包率较低,具有较高的应用价值.     

基于ANN的能量采集无线传感器网络中继选择策略

能量采集无线传感器网络(EH-WSN)中继节点的能量补给来源与选择算法是制约网络生命周期的关键因素。为提升EH-WSN可再生能源利用率与中继选择效率,引入配有太阳能电池板与电网供能的能量节点(EN),采用解码转发中继协议与改进的功率分割接收机传输模型,构建多中继EH-WSN协同通信模型。基于二维线性相控阵天线实现EN对中继节点的定向无线能量补给,根据EN能量的不同来源动态调整充能策略,提出最大化网络生命周期下的优化中继选择算法。建立基于人工神经网络(ANN)的中继选择模型,结合反向传播算法与交叉熵函数对模型结果进行修正。仿真结果表明：采用EH-WSN优化中继选择算法的网络生命周期相比于无线携能传输(SWIPT)的WSN增长62%,可再生能源利用率单天最高可达21%;基于ANN模型的中继选择结果准确率可达90%、选择效率提高92%,相比于具有遍历性的EH-WSN优化中继选择算法计算复杂度更低、实时性更高。     

无线传感器网络基于簇的数据传输可靠性研究

在无线传感器网络中,采用多路径传输方法作为保证可靠数据传输的主要手段.但是,如果对所有收集到的数据都采用多路径同时传输则会耗费大量节点能量.因此,需要使用路径选择策略,区分服务方案.提出基于区分服务方案的多路径数据传输算法CBMMA(Cluster Based Multi-hop Multi-Path Routing Algorithm).一般情况,对数据传输的可靠性要求并不高.为节约资源,在簇间多条不相交路径中,源节点根据概率选取其中的一条路径进行传输数据;一旦紧急事件发生,为收集到紧急事件数据,源节点将同时启动所有到Sink节点的不相交路径进行传输,以提高紧急性数据传输的可靠性,从而满足用户监测突发事件的可靠性要求.仿真实验表明,该算法比LEACH的数据传输有更好的可靠性.     

多媒体传感器网络中数据多宿主传输方法仿真

在多媒体传感器网络中使用传统的传输方法存在丢包率高、稳定性低的问题,提出数据多宿主传输方法。根据多媒体传感器网络的连接情况,对传输终端也就是宿主节点进行定位,并形成对应的传输通道。设置符合该传输环境下的传输协议,通过数据压缩编码和融合封装两个步骤,实现待传输数据的预处理。通过划分传感器节点优先级确定数据传输的先后顺序,同时计算拥塞度量实现数据多宿主传输拥塞控制,最后以传输信道的网络容量分配传输路径,实现多媒体传感器网络的数据多宿主传输。通过仿真可以看出,数据多宿主传输方法比传统方法的丢包率低,且在不稳定的网络环境下抗干扰性能更好。     

MPE2S: 基于多路径纠删编码的无线传感器网络可靠传输策略

传输可靠性是衡量无线传感器(Wireless sensor networks, WSN)网络性能的一个重要指标. 针对节点故障会影响网络传输稳定性和可靠性的问题, 提出了基于多路径纠删编码的 无线传感器网络可靠传输策略(Multi-paths and erasure encoding strategy, MPE2S). 根据反映链路质量的最优最差蚂蚁系统的信息素归一化值, 在相邻等级节点间建立多条互不交叉的传输路径, 将源数据包经纠删编码的 数据片沿多条路径分配和传输以实现负载均衡和故障容错. 理论分析和仿真结果表明,MPE2S具有较高数据包接收率、数据准确率和能效性, 体现了良好的故障容错性、数据传输稳定性和可靠性.     

交通信息采集中WSN拥塞控制算法研究

为了提高交通信息采集系统中无线传感网络数据传输可靠性和实时性,提出一种高性能拥塞控制(HPCC)算法。针对单一拥塞检测无法准确预测网络负载情况问题,该算法根据队列占用率和拥塞持续时间定义拥塞预知状态指数,并通过对拥塞状态指数的判断,来准确预测拥塞趋势。为了避免最优路径失效导致网络瘫痪的问题,该算法基于TOPSIS理论思想构建选择模型,在拥塞节点周围建立临时最佳路径进行分流调节并将节点拥塞程度、剩余能量、距离原路径跳数以及信道接入率作为下一跳节点选择依据。实验结果表明,该算法能有效准确地检测拥塞,减小延迟,降低了网络能耗,保证数据的逼真度。     

基于GPRS网络的流媒体自适应速率算法

在研究GPRS网络特性的基础上,设计基于RTP／RTCP的流媒体自适应速率传输算法。此算法包括首发视频选择算法,丢包率预测算法,及自适应视频码率调整算法。最后算法仿真实验结果表明首发视频选择算法可以有效减少视频传输途中的切换次数;丢包率预测算法不论在平稳或是变化剧烈的网络环境下,都能较为准确地预测下一时刻的网络丢包率;自适应视频码率调整算法可以有效地使得码率尽快的收敛。     

关键路径优先WSNs负载均衡多路数据传输协议

由于无线传感器网络中节点能量有限,如何实现各节点负载均衡以延长网络生存周期是亟待解决的问题.利用关键路径优先原则提出一种多路径数据传输协议,快速选择适合路径并剔除不适合数据传输的路径,并用剩余能量均衡法为各传送路径分配数据,以有效均衡各节点能量,延长网络生存周期.仿真实验表明:算法显著延长了网络寿命,与其他多路径传输算法相比网络寿命延长超过37%.     

mesh网络中基于效用转发的网络编码算法

在已有的无线Mesh网络路由算法的基础上,针对网络的动态变化性和差异性等因素带来的问题进行了研究,提出一种基于效用转发的网络编码算法.首先利用节点间的历史通信数据,动态获取不同网络环境下影响效用值的各因素所占的权重值;然后在簇头节点和汇聚节点处进行二维随机线性网络编码,结合节点的剩余能量、效用值和丢包率判断节点能否进行编码,并且采用编码包优先传输的策略转发数据包;最后综合利用网络时延、效用值和节点间的跳数,选择最优的下一跳转发节点.仿真结果表明,该算法能更好地提升数据包的转发效率,降低传输时延,提高网络的性能.     

移动无线传感网的移动感知路径选择算法

为解决稀疏网络环境下移动传感节点的区域全覆盖和数据传输问题,提出一种移动无线传感网的移动感知路径选择算法(MSPS)。在MSPS算法中,用数学公式表示邻居网格集合、区域覆盖率、数据传输时延、节点平均能耗等参数。采用机会路由算法进行数据传输,并建立能保证全覆盖监测区域且权衡数据传输时延、数据传输率和节点平均能耗的移动路径选择优化模型。提出到目标网格的路径寻找方法、初始染色体的确定方法和染色体适应度值计算方法。最终提出修正的多种群遗传算法求解优化模型,获得移动传感节点的最优移动方案。仿真结果表明:不管监测区域内是否存在障碍物,MSPS算法都能提高数据传输率,降低数据传输时延和节点丢弃的总数据量。在一定的条件下,MSPS算法比SGA、TCM_M、RAND_D和RAND算法更优。