一种基于网格的兼顾拥塞避免与能耗均衡的WSN路由算法

无线传感器网络是一种能量受限的网络,而在数据传输时,网络拥塞以及节点能量的非均衡消耗则会造成能量的浪费;因此,如何避免网络拥塞、均衡网络能耗是设计路由协议时需要考虑的重要问题。本文基于网格模型提出了一种兼顾拥塞避免和能耗均衡的路由算法。首先针对一种特殊的网格模型,根据模型中节点所在的位置为每个节点设置了“相对位置坐标”。为了减少路由建立的能量开销,每个节点仅根据其邻居节点的“相对位置坐标”建立多条路径;并根据下一跳节点的队列长度和剩余能量以及到达Sink节点的跳数为每条路径设置用于避免拥塞和平衡能耗的权重值。在此基础上,本文进一步考虑了节点随机均匀布置的情况,通过建立一个虚拟的网格,使用“网格坐标”和“相对位置坐标”确定网格模型,然后,建立路径和设置路径权重值,并通过路径的更新进一步平衡能耗和避免拥塞。仿真结果表明本协议在保证数据传输的情况下,既能够减少网络的丢包率,又能够平衡网络能耗。     

一种能耗均衡的WSNs层次路由协议研究

针对无线传感器网络(WSNs)的数据传输问题,提出一种能耗均衡的层次路由协议,根据节点与Sink节点的最短跳数将网络划分为规模不同的簇,利用簇规模的不同,抵消数据转发所消耗的能量,实现整个网络的能耗均衡,利用虚拟力原理构建簇,最后提出了簇首多跳传输方法,实现簇首间能耗均衡。实验结果表明:提出的路由协议与LEACH协议相比传感器网络节点剩余能量方差降低了55. 5%,大幅延长了传感器网络生存时间。     

基于能量均衡的AOMDV路由协议的改进

针对AOMDV路由协议在传输数据时只使用一条主路径,没有充分利用起一次路由发现所获取的多条路径,并且也没有考虑网络能量均衡的问题,提出了一种能量均衡的AOMDV路由协议。该协议将多路由协议与能量均衡理论相结合,采用最小电池消耗路由和最小最大电池消耗路由的策略,从而避免了大部分节点的过早死亡,而导致整个无线网络的瘫痪。仿真实验结果表明,经过改进的AOMDV路由算法不仅降低了网络延时,而且还延长了网络的整体寿命。     

基于虚拟网格的拥塞控制及能耗均衡路由协议

本文提出了一种基于虚拟网格划分的拥塞控制和能量平衡路由协议(congestion control and energy balance,CCEB),该协议利用多主节点、多路径地选取和更新方法,有效地均衡了网络能耗,延长了网络生命周期.在路径选择过程中,该协议综合考虑了下一跳节点的剩余能量、队列占有率以及前向度量指标,使靠近Sink节点的网格内拥有更多的转发主节点.在数据转发阶段,利用预测的方法对各节点进行拥塞检测和能量判断,避免使用发生拥塞或者剩余能量较少的节点转发数据.最后,通过NS2仿真平台实验,验证了CCEB协议在均衡能耗和缓解拥塞方面的有效性.     

能量感知的无线传感器网络多路径路由研究

针对现有多路径路由协议AOMDV的不足,提出了适用于无线传感器网络的能量感知多路径路由协议IMEA.IMEA在建立链路不相关的多路径时能优先建立节点不相关的多路径,在主路径失效时能优先选择与主路径共用节点最少的作为次优路径,而能量感知的路径选择策略能均衡网络中节点的能量消耗,实现数据传输路径的低能耗.对IMEA进行了仿真实验,结果表明IMEA有效延长了网络的生存时间.     

基于网络编码的Ad Hoc网络能量感知路由策略

针对Ad Hoc网络终端节点能量受限对全网路由的影响,提出了一种基于网络编码的能量感知路由协议(Energy-aware Routing Protocol for Ad Hoc Network based on Network Coding,ERPNC)。ERPNC采用数据流速率匹配的方法,利用节点编码机会降低能量消耗,同时通过节点剩余能量值和节点能耗速度预测节点剩余生存时间,并结合路径总能耗和节点剩余生存时间提出新的路由评价函数和路由发现策略。此外,ERPNC通过引入本地路由维护策略来减少路由断裂和数据包重传情况的发生。仿真结果表明:与其他相关路由协议相比,ERPNC能够有效降低传输能耗,均衡网络能量消耗,延长网络寿命,提高网络吞吐量。     

基于蚁群系统的WSN能量均衡多路径路由协议

针对无线传感器网络节点能量有限和网络拥塞问题,采用一种基于蚁群系统的能量均衡多路径路由协议。在路由发现过程中,综合考虑节点最小剩余能量和平均剩余能量,通过跨层设计模型获取节点距离信息和节点队列长度作为启发式函数,利用蚁群系统的特点形成多路径的数据传输。仿真结果表明,该路由协议在端到端传输时延和能量均衡等方面优于其它协议。     

分层混合路由协议的研究与仿真

基于分层路由协议LEACH算法提出了改进的分层混合路由算法HMP.从簇建立阶段到稳定的数据传输阶段,对分层混合路由协议进行研究.分层混合路由协议引用了迪杰斯特拉算法计算数据传输的优化路径,减少了簇首节点通信能耗;并考虑了优化路径上节点的剩余能量状况,建立了簇首多跳节能通信机制,防止了靠近汇[聚节点的最优路径上的簇首节点因为能量的过渡消耗而过早死亡.最后采用仿真工具NS2对HMP算法和LEACH算法进行了仿真比较分析,验证了HMP算法更能够均衡网络能量消耗,提高能量的有效性,从而延长网络生命周期.     

基于事件驱动保持网络连通性的WSNs路由协议

为保证无线传感器网络（ WSNs）的连通性,延长网络有效工作期,提出了一种事件驱动成簇、能量高效均衡的路由协议。该协议避免了与事件无关的节点参与成簇而消耗能量,通过簇首选举的控制消息延时转发节省了网络能量,建立了综合考虑当前节点剩余能量和包含其邻居节点的平均剩余能量、当前节点到邻居节点和Sink节点距离的中继路由法则。仿真结果表明：与采用预成簇的AEEC协议和事件驱动成簇的ARPEES协议相比,所提出的路由协议推迟了首个死亡节点的出现时间,使WSNs有效工作期分别提高了4.3倍和47%。     

WSN中基于非均匀簇的混合多跳路由协议*

为节省数据传输过程中消耗的能量,均衡网络节点间的能耗,提出一种基于非均匀簇的混合多跳路由协议。在无线传感器网络数据传输阶段,源簇头节点通过转发权值函数选择数据转发的中继节点,转发权值由用于降低链路通信代价的距离因子和减少剩余能量较少的簇头节点成为中继节点的概率惩罚因子共同决定,达到均衡网络能耗的目的。通过NS2仿真实验验证了算法的有效性,能够很好地均衡节点负载和提高能量利用率。     

一种能量优化WSNs非均匀分簇路由协议

为解决无线传感器网络多跳路由协议的“热区”问题,基于对EEUC协议的分析,提出了一种能量优化的WSNs非均匀分簇路由协议EOUCR（Energy Optimized Uneven Clustering Routing protocol）。该协议在簇形成阶段以候选簇头的剩余能量、其邻居节点的平均剩余能量和该候选簇头与SINK节点的距离作为竞选簇头的参数,且簇头竞争半径的选取考虑了成簇能耗,在此基础上形成了不同几何尺寸的簇,可减少“热区”内簇的簇头轮换次数,均衡网络负载。EOUCR在簇间多跳路由通信中引入了唯一与SINK节点通信的根节点,其他簇头则通过中继节点或直接与根节点通信,克服了EEUC能耗大且不均衡的不足,从而有效地解决临近SINK节点的“热区”问题。仿真实验结果表明,EOUCR能够更有效地节约节点能量、均衡网络能耗、延长网络生存周期。     

MANET中一种新的多路由机制

在MANET中，DSR和AODV都是按需路由协议，并且都是单路径的协议，即只能发现一条路由。然而，在AdHoe中，因为节点的移动性和通信链路的不稳定性，多条路由是必须的。目前，有一些多路由协议，如AOMDV和MNH等。提出了一种新颖的多路由协议AMODV。在这种协议当中，分散的和相反的路径碎片被连接起来从而获得了另外的路由，能找到比其它多路由协议更多的路由。     

适用于WSNs的拥塞自适应多径路由算法

针对无线传感器网络(WSNs)数据汇聚特性易导致网络拥塞的问题,结合改进AOMDV协议的多径建立、选择机制的缺陷,提出一种拥塞自适应的多径路由算法。新协议首先引入相关因子模型建立相互干扰度最小的路径集;其次建立路径拥塞信息采集、更新机制,并利用HELLO消息传递。最终源节点通过实时感知路径拥塞信息,自适应选择低拥塞路径来避免拥塞。仿真结果表明:改进的协议显著提高了分组投递速率,降低了端对端时延。     

MANET中基于蚁群算法的改进DSR协议*

为提高移动Ad hoc网络中DSR协议的服务质量,提出基于蚁群算法的改进DSR协议---ACOIDSR。ACOIDSR协议路由发现过程中,建立稀疏模式和稠密模式弥补DSR协议泛洪策略的不足;ACOIDSR协议路由选择过程中,利用路径长度、拥塞程度和链接可靠度计算每条路径的信息素数量,进而做出最佳路径的选择;ACOIDSR协议路由维护过程中,提出一种新的信息素衰退策略用于路由维护。最后,仿真实验用于ACOIDSR协议在端到端的延迟、路由负载以及能量消耗等方面分析。     

WSNs中规避攻击者的源位置隐私保护路由协议

为了保证无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）中的源节点位置隐私安全，同时实现安全性能和网络能耗的均衡，提出了WSNs中规避攻击者的源节点位置隐私路由协议，该协议假设节点具有检测攻击者的能力，通过发出危险警告消息使路由路径上的节点采取路由改变策略，使攻击者无法回溯到源节点，延长了源节点保持位置隐私的安全时间。理论分析和仿真实验表明，该协议在消耗较少的通信开销的情况下保证了源节点位置的高度隐私。     

基于能耗优化的AODV路由协议

在无线传感器网络中,为了优化和平衡各节点的能量消耗从而达到延长了网络寿命的目的,提出了一种基于能耗优化的AODV(E-AODV)路由协议。E-AODV优先选择剩余能量较高的节点参与路由同时选择能耗相对较小的路径作为路由,引进了被动更新路由和动态调整发射功率两种机制。NS-2仿真结果表明:与传统AODV相比,E-AODV降低了网络的整体能耗,有效均衡使用各节点的能量,延长了网络寿命。     

能量均衡的无线传感器网络节点非均匀分布路由协议

针对现有无线传感器网络(WSN)分簇路由协议因节点分布不均匀而造成能量不均衡、“热区”能量空洞问题,提出一种能量均衡的节点非均匀分布路由协议。该协议以节点“度”、 节点到Sink节点的距离及节点平均剩余能量与节点本身剩余能量的比值作为竞选主(副)簇头的参数,并且各簇之间通过路由树与Sink节点通信。仿真结果表明,本协议可降减少于“热区”内或节点密度高的簇的簇头轮换次数,推迟出现第一个死亡节点的时间,使网络负载更加均衡,延长了网络的生命周期。     

基于路径服务质量度量的AOMDV改进路由协议

移动自组网中,传输路径的服务质量是影响路由性能的蘑要因素.为了提高多路径路由性能,在分析AOMDV协议的基础上,提出了一个新的参数"路径服务质量度量",用来体现当前路径传输状态.基于这个参数,同时引入路径收集的思想,提出了一种摹于路径服务质量度量的AOMDV改进路由协议PQSM-AOMDV.协议综合选择节点平均连接度大,跳数少和节点平均负荷小的路径进行数据转发,以期提高路由性能.仿真结果表明:与AOMDV协议相比,该协议提高了分组投递率,减小了分组端到端时延,降低了路由发现频率.