一种改进的动态源路由协议研究

原有的权值簇生成算法及其改进都未能很好解决节点移动性问题。针对这一点在一种新的改进权值簇生成算法基础上,提出了新的基于簇的动态源路由协议NCDSR（New Clustered Dynamic Source Routing）。该权值簇生成算法克服了原有算法的在处理节点的移动速度上的缺陷,在计算权重、生成簇头时,对节点的绝对移动速度进行了判断和限定。NCDSR在GloMoSim模拟器下定义了数据结构,进行了模拟仿真,实验证明当节点的绝对移动速度超过限定值时,NCDSR协议端到端延迟、吞吐率和投递率等性能在网络中载的情况下是可以接收的,较原有的动态源路由协议有效。     

基于簇和随机漫步的多路径路由算法

针对无线传感器网络中已有的路由算法的不足,提出了一种基于簇和随机漫步的多路径路由算法;首先,利用改进的基于权值的分簇算法对网络分簇;然后,利用改进的随机漫步算法构建从簇首到汇聚节点的多条不相交路径;最后,根据每条路径的性能参数(节点剩余能量、路径能耗等)动态地选择一条路径进行数据传输;仿真结果表明,该算法可以有效地平衡网络负载和延长网络生存期。     

动力线载波传感控制网络的权值分簇组网

为提高动力线载波传感控制网络拓扑结构的可靠性和稳定性,讨论并提出一种改进的基于加权的交叠分簇算法。该算法集合节点的节点度、信号衰减强度两种因素计算各个节点的权值。通过比较入簇节点的权值大小,选择退出或者加入簇来对网络进行动态分簇。实验结果表明,该算法减小了网络的路由开销,缩短了组网总时间,提高了负载均衡度,在动力线载波传感控制网络组网上具有一定的有效性。     

一种能量高效的无线传感网分簇路由算法

针对无线传感网节点能耗不均造成的生命周期短的问题,提出一种能量高效的无线传感网分簇路由算法（NUC&GDF）。该算法从三个方面对无线传感网的路由进行优化;a）改进簇首选举机制,选择合适的簇首;b）改进簇首节点成簇半径规则,形成合理的簇规模大小;c）在簇首与基站的稳定数据传输过程中,引入改进的梯度下降法强化学习来计算权值最小的自适应无线簇间路由。实验结果分析表明,提出的算法性能比LEACH算法、LEACH-C算法以及DEBUC算法更优;在网络规模为100 m×100 m时,网络生命周期分别提高约50.3%、21.5%、16.4%,能更有效地延长网络生命周期。     

ZigBee路由算法的研究与改进

重点研究了ZigBee网络层的路由协议,分析了cluster-tree和AODVjr两种路由算法的优缺点.针对原算法中簇间相邻节点路由效率低的问题,提出了一种基于邻居表和邻居节点的路由改进方法,并通过仿真实验对比分析了改进前后的实际效果.实验表明改进后的路由算法减少了ZigBee节点间路由的跳数和延迟,提高了路由效率.     

基于LEACH的无线传感器网络分簇路由算法

路由协议是无线传感器网络的重要组成部分之一,而路由算法在路由协议中起着至关重要的作用。文章在LEACH算法基础上,提出一种改进的路由算法,改进后的算法采用相对固定的成簇方式,每隔一轮重新构建簇。利用图论中的prim算法,选择每轮中Ped最大的簇头作为根节点,在簇头节点之间构造树形路由,簇头之间以多跳方式将收集到的数据发送到根节点,然后通过根节点将整个网络收集到的数据发送到基站。仿真结果表明,与LEACH算法相比,改进算法降低了能耗,有效延长了网络生存周期。     

井下无线传感器网络最小跳数路由改进算法研究

针对经典无线传感器网络最小跳数路由算法存在节点能耗高、网络生存周期较短的问题,提出了一种最小跳数路由改进算法。该改进算法在梯度场建立阶段设置节点延时计时器;在数据传输阶段综合考虑节点能耗的有效性和均衡性,依据能量代价函数,动态选择唯一中继节点,构建一条从信源节点到Sink节点能量代价最小的路径。仿真结果表明,该改进算法进一步降低了节点能耗,延长了网络寿命,能够满足井下无线传感器网络路由需要。     

基于能量福利函数的传感网络节能路由算法

针对无线传感器网络能耗不均衡、能量利用率低等问题,在PARPEW协议基础上提出了一种基于能量福利函数的传感网络节能路由算法。通过在簇形成阶段引入能量代价开销公式和能量福利函数确定簇成员和最终簇头,并且对选举临时簇头时的阈值进行了优化;簇间路由阶段,采用单跳与多跳结合方式,中继节点选举时的权值函数加入了簇内节点个数、已当选过中继节点次数因素。仿真实验表明,与LEACH和原PARPEW协议相比,改进算法均衡了网络能耗,提高了能量利用率,延长了网络生存周期。     

ZigBee路由协议优化仿真研究

在以ZigBee路由协议为主的无线传感网络通信中,节点的能量消耗存在很强的随机性,无法提前预计各个节点的能量消耗情况,导致传统的协议中在节点能量消耗过大,路由效率低,网络时延长等问题,提出了一种结合AODVjr和簇树两种路由算法的改进ZigBee路由算法.在ZigBee基本路由算法的基础上,根据节点剩余能量的情况对路由节点进行分类,并简化了部分节点的算法流程,以传输数据的特点作为选择路由算法的依据.仿真结果表明,改进簇树算法具有更优越的性能.当节点数目相同时,改进簇树算法的时延会稍大,但在能量均衡方面有着较好的表现,达到了能量优化的目的,可以满足无线传感器网络的低成本、低功耗、高可靠性的要求.     

能量高效的传感器网络虚拟骨干网构造算法

提出一种新的可用于无线自组传感器网络路由中的能量高效的虚拟骨干网构造算法。该算法将网络中的节点按照地理距离最近的原则划分为若干簇，簇头与簇成员的距离为k-hop，增大了簇的规模，减少了通信开销；利用最小连通支配集理论优化簇内结构，选择新的参数作为权值，在保证骨干网规模的同时，优先选择剩余能量高的节点担任骨干节点，均衡了网络的能量消耗，从而延长了网络寿命。仿真结果表明,该算法构造的虚拟骨干网规模较小，对降低路由复杂度、延长传感器网络寿命有较好的效果。     

基于智能算法的层次型多链WSN路由协议

路由协议设计是无线传感器网络的一个重要领域,可靠性、低开销、易于维护是无线传感器网络路由协议的设计目标。本文基于层次型拓扑控制思想,并在成链算法PEGASIS基础上引入智能成链策略,提出新的路由协议——HMCRP（Hierarchical Multi-Chain Routing Protocol）。HMCRP基于虚拟网格方式将网络划分为两层自治区域,简化拓扑复杂度;区域内节点按照蚁群算法成链,保证形成全局最优或较优的传输路径;提出链头选取公式,综合考虑节点性能、区域链的数据传输代价。通过matlab与omnet++相结合的仿真实验,与PEGASIS协议及其改进协议相比较,验证了HMCRP在延长网络生命周期、降低数据传输平均能耗以及提高数据接收率等方面的优势。     

基于锚节点的车载网地理路由算法

车载网络存在节点移动速度快、拓扑结构变化迅速等特点,直接利用全球定位系统(GPS)进行定位存在误差大和路由连通率低等问题。因此现有的基于地理位置的路由算法包递率不高,无法提供可靠路由。提出一种基于锚节点的车载网地理路由算法(GRAN),利用城市路灯作为锚节点,车辆通过锚节点定位自身位置,结合道路网关及中心数据,建立分层次的路由结构。通过这种方式,GRAN去除了路由发现过程及全网广播,达到降低路由开销、提高路由效率和包递率的目的。利用NS-2软件,选取接近现实的城市场景仿真。实验结果证明,与典型的基于地理位置的路由协议如贪婪转发与周边转发相结合的无状态路由(GPSR)和图形源路由(GSR)协议相比,GRAN能以较低的负荷提供较低的平均时延、较高的包递率和吞吐量。     

用于MPLS流量工程的最小延时和最小干扰路由算法

借鉴最小干扰路由算法(MIRA)的思想,提出一种最小延时和最小干扰路由算法MDMI,以实现用于多协议标签交换(MPLS)流量工程的服务质量(QoS)路由方案。该算法首先选择k条最小时延备选路由,然后通过网络流计算避开关键链路选路。该算法在实现负载均衡、提高网络资源利用效率的同时提供了一种延时控制方式。仿真结果表明,该算法以k倍时间复杂度提升为代价,在满足标签转发路径(LSP)请求和资源利用率方面能达到较好的性能。     

基于软件定义网络的卫星网络容错路由机制

鉴于卫星网络对安全性和应对故障的能力有很高的要求，引入了软件定义网络（SDN）技术，在网络中放置中央控制器来增强网络对故障的应对能力。首先，基于SDN的思想设计了一种卫星网络模型，计算了三层轨道上卫星运行的参数并构建星座；然后，采用分层路由的方法，设计了一种针对卫星网络的容错路由机制；最后，在Mininet平台上进行了仿真实验，将容错路由算法（FTR）的实验结果与基于链路感知的星间路由算法（LRSR）和多层卫星网络路由算法（MLSR）的实验结果进行了对比。对比结果表明，在网络中无损坏节点和链路的情况下，FTR的路由总延时比LRSR平均降低了6.06%，说明了引入SDN集中控制的有效性；FTR的丢包率比同样以最小延时为目标的MLSR降低了25.79%，说明了在网络模型中为中轨道（MEO）卫星设计临时存储路由机制的有效性。而当网络中节点和链路的失效情况比较严重时，FTR的路由总延时比LRSR降低了3.99%，比MLSR降低了19.19%；其丢包率比LRSR降低了16.94%，比MLSR降低了37.95%，说明了FTR的容错有效性。实验结果验证了基于SDN的卫星网络路由机制具有更好的容错能力。     

无线传感器网络LEACH路由协议改进算法

路由协议是无线传感器网络网络层的核心技术,而路由协议中的路由算法却起着至关重要的作用。文章在LEACH协议基础上,提出了一种改进的LPEA路由算法。经过仿真分析,LPEA路由算法与LEACH算法相比,能进一步降低网络能量消耗,延长了网络生存周期。验证了该协议算法具有一定的可行性和有效性。     

一种改进的Chord路由算法

如何有效地确定存储给定数据项的节点在P2P中非常重要。Chord是一种比较成功的P2P路由算法，但是Chord的路由表存在严重的信息冗余。提出了一种对Chord的改进算法，继承了Chord算法简单、高效、可靠、负载平衡及开销少的优点，对Chord的路由表提出了改造，增加了路由表中的有效信息，提高了查询效率。     

基于历史效用的机会网络路由算法

针对机会网络中传统的概率路由协议投递率较低的问题,提出一种基于历史相遇预测的改进概率路由(HMPR)算法。该算法根据节点历史接触时间和接触频率两个因素,预测数据包成功投递到目的节点的效用值,通过比较其效用值大小来决定数据包是否转发到下一跳节点。仿真结果表明,与传统的传染路由和概率路由相比,该路由在数据包投递率、平均延迟时间和平均缓存时间方面比上述两个路由协议的性能更好。     

改进变邻域搜索算法求解动态车辆路径问题

针对动态车辆路径问题DVRP(Dynamic Vehicle Routing Problem)的优化问题,提出一种改进算法。该算法在分析路径寻优问题的局部特性的基础上,利用变邻域搜索算法VNS(Variable Neighbourhood Search)对路径空间进行"局部探索",结合变异机制对路径空间进行"全局开采",最后根据近邻优先原则将动态路径片段安插到适宜的路径中。实验结果验证了算法的有效性。     

密集节点区域的自组织网络路由算法研究

提出一种适用于密集节点区域的自组织网络路由算法——分群归簇DSR路由协议,该算法是针对密集节点区域DSR算法的优化,着重阐述该算法新节点路由查询机制、基于优先级的对数函数退避算法。在分析了现行自组织网络路由算法以及密集节点区域特点之后,改进了DSR路由协议,很好地解决了DSR路由协议在密集节点区域的洪泛等问题。通过CC1110软件设计测试了路由协议的可行性。     

MIRA-N:一种改进的最小干扰路由算法

研究动态路由算法，提出了一种改进的最小干扰路由算法（MIRA-N）。该算法引入关键链路、次关键链路的定义，将算法分为预处理和在线路由两个过程，降低了算法复杂度影响。仿真结果表明该算法可使网络负载分布更为均衡、提高网络吞吐量，进一步改善最小干扰路由算法的性能。