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。     

一种基于剩余能量考虑的Ad Hoc网路由协议

为了有效利用网络资源,增加网络容量和生存时间,设计一种基于剩余能量及其消耗速率的Ad Hoc网路由协议(REECV)。该协议一方面以避免网络分割为目标,保护网络中能量较低的节点;另一方面考虑链路带宽状况,均衡能量较多节点的流量。仿真表明,该协议在网络生存时间、包传输率和端到端的延时等方面都有一定程度的改善。     

Ad Hoc网络基于能量消耗的动态源路由协议

为了节省路由能耗,增加网络中节点生存时间,提出一种基于能量消耗的Ad Hoc网络动态源路由协议（ECDSR）。该协议以路由剩余能量、路由能耗预测、路由能量延时3个参数作为路径能量评价的参数。其中剩余能量参数反映了节点当前的剩余能量状态,能耗预测参数反映了节点能量的变化情况,能量延时参数能够保护低能量节点,屏蔽能量状况差的路由路径。仿真结果表明该协议相对于动态源路由（DSR）可以在网络时延和协议开销增加不明显的前提下,提高网络的生存时间等网络性能。     

Ad Hoc 网络中基于能量的 QoS 路由协议的研究

在 Ad Hoc 网络中,QoS 路由是提供 QoS 保证的一种重要手段.大多数 QoS 路由都是建立在单径的基础上,没有充分利用 Ad Hoc 网络资源.此外,网络中节点的能量也是影响网络性能的关键因素.然而,现有的 QoS 路由协议却很少考虑网络中节点能量有限这一问题.对此,文中在 DSR 路由协议的基础上提出一种基于能量约束的多径 QoS 路由协议(MPQE).该协议主要考虑带宽和剩余能量来选择多条 QoS 路由.仿真结果表明,MPQE 协议提高了吞吐率,降低了时延并延长了网络的生命周期     

基于最小生成树的非均匀分簇路由协议

针对无线传感器网络中利用分簇技术,簇首到Sink节点通信采用多跳路由方式容易引起"能量空洞"的问题,提出了基于最小生成树的非均匀分簇路由协议.该协议在簇首选举阶段,以节点剩余能量、节点度、节点能量消耗速度为权重计算簇首竞争等待时间,选用簇首竞争等待时间小的节点为簇首,以均衡能量;簇形成后,以剩余能量、簇间的距离和能量消耗为参数构建基于最小生成树的最优传输路径通过多跳方式将数据发送到Sink节点.仿真结果表明,该路由协议能有效均衡能耗,延长网络生命周期,延缓"能量空洞"的形成.     

无线传感器网络中一种负载均衡的跳跃式路由协议

如何实现能量的高效利用,延长网络的生命周期一直是无线传感器网络研究的热点.在传统的路由协议中,靠近基站的节点由于要转发其它节点的数据容易过早耗尽能量而失效.本文基于传感器节点传输功率可调这一假设,提出了一种负载均衡的跳跃式路由协议(LBR).协议中每个节点维护K跳的路由表.在需要发送数据时,剩余能量较少的节点将数据发送给下一跳节点,而剩余能量较多的节点可以跨越多跳进行数据传输.从而均衡了节点的能量消耗.模拟结果表明,采用该协议建立的路由,不仅具有延时小,数据传送的路径长度短,维护简单等优点,并且能够改善网络的负载均衡,极大地延长网络的生命周期.     

基于停车诱导系统的能量均衡可靠路由协议的设计

无线传感器网络中节点的能量是有限的,如何设计一个能有效节能的路由协议是其研究的热点之一.针对实际的停车位诱导系统提出了一种能量均衡的可靠路由协议.该协议在网络的初始阶段先建立全局网络拓扑,然后根据能量代价函数选择下一跳转发的节点,节点上方有障碍物的时候更新节点的可靠度信息.由于综合考虑了节点的剩余能量、跳数、邻居节点的距离以及可靠度等因素,使得网络节点能量的消耗得以均衡,达到延长网络生命周期的目的.在仿真平台对能量均衡的可靠路由协议进行了仿真分析,并且和最短路径路由进行了对比,从网络生命周期、网络能量均值以及网络能量方差三个方面分别分析,验证了本协议的优越性.最后将协议应用到实际的停车位诱导系统中,取得了较显著的效果.     

适用于AdHoc网络具有能量约束的QoS路由协议

为了有效利用网络带宽和能量资源,延长网络生存时间,提出一种用于AdHoc网络基于节点剩余能量和路由传输能量的Qos路由协议（QRETP）。该协议通过计算节点带宽保证路由协议对QoS的要求,同时,综合考虑节点剩余能量和传输能量的状况,一方面以避免网络分割为目标,均衡节点能量耗损;另一方面从网络能量有限的角度出发,节省网络能耗。仿真表明,该协议在网络生存时间、节点平均能量消耗以及分组投递率等方面都有一定程度的改善。     

无线传感网中基于能量矩阵的多簇头分簇算法

在能量异构的无线传感器网络环境下,提出了一种基于能量矩阵的剩余能量预测模型和新的聚簇路由协议。模型中引入卡尔曼过滤算法,协议中节点通过建立相邻节点剩余能量预测机制,使选举簇头节点的概率与节点当前剩余能量直接相关,以均衡节点的能量消耗,延长网络寿命。此外,还通过多簇头方法,提高数据传输可靠性。仿真实验结果表明,LEACH-EM协议在延长网络生命周期和减少能量消耗上比其他协议有了很大改善。     

基于LEACH的线性预测能耗均衡路由协议

LEACH协议是无线传感器网络中层次型路由协议的典型代表,网络中节点自动成簇,簇内成员通过簇首与基站通信,网络定时选举簇首以均衡节点能量.但节点在空间上分布不均以及在每轮稳定阶段担当簇首的节点能耗不均都会使得网络平均性能下降.提出了基于LEACH的线性预测能量消耗均衡路由协议,能够通过预测下一轮的能量消耗速率来动态调整下一轮的簇首切换的时长.仿真结果显示该协议在能量消耗、实际单位比特所耗能量和网络生命周期等方面性能更好,能均衡网络能量消耗,延长网络生命周期.     

一种基于分环的能量高效无线传感器网络分簇路由协议

针对现存分簇路由协议能耗不均衡和簇首节点死亡过早的缺陷,设计了一种基于分环模型的能量高效分簇路由协议.根据节点剩余能量和位置选举簇首,采用主次簇首轮换方式减低簇首节点能耗.仿真结果表明:该算法能够均衡网络能耗,延长无线传感器网络生命周期.     

Ad Hoc网络中基于能量综合权值的EIW-DSR路由算法

针对Ad Hoc网络中DSR路由算法没有考虑能量消耗而造成的网络"热点"问题,本文提出一种基于能量综合权值的路由算法—EIW-DSR。该算法利用权值综合了路径节点上的能量消耗、剩余能量及其方差、枢纽性等参数,具有能耗低、负载均衡、可靠性强等优点。仿真结果表明,与DSR路由算法和WBDSR路由算法相比,该算法在节省能量消耗、均衡负载、消除网络"热点"、延长网络生命周期方面均得到了较大提高。     

基于能量有效的移动Ad Hoc网络路由算法

由于移动Ad hoc网络中节点通常采用电池供电,一旦电源耗尽,节点就会被迫退出网络,因此降低节点的能量消耗对保证节点间链路稳定至关重要。给出了节点剩余能量的计算公式,基于节点剩余能量提出了一种能量有效的移动Ad Hoc网络路由算法MTMR,该算法能够延长网络的生命周期,并给出了该路由算法的寻径示例。     

一种基于剩余能量和负载的AODV路由协议

移动自组网中的按需距离矢量路由协议(AODV)是基于最小跳数的,没有考虑能量消耗均衡及网络生命周期的问题,造成某些节点过早死亡。针对这一问题,提出了一种基于剩余能量和节点缓存队列负载的路由协议,有效地避免了能量较低和负载较重的节点参与路由。仿真实验结果表明,所提出的新协议有效地减少了端对端平均延时,延长了网络生命周期。     

Ad Hoc网络多径节能路由协议的研究与设计

Ad Hoc网络是一种由移动节点组成、拓扑结构动态变化的自组网络。网络是不依赖于建设好的基础组织。在Ad Hoc网络的研究中,一个非常重要的领域是路由问题,因为每个节点间具有主机和路由器的功能,需要适合Ad Hoc在特殊环境下路由协议和路由算法。在拓扑结构变化不大的情况下采取一种将路由能量消耗最小,同时又避免路由频繁经过剩余能量小的节点的多径路由方法,即对现有距离路由协议的改进算法——协同多径节能路由算法。实际证明了协同多径节能路由算法在发包的成功率、网络延时、发送成功的数据包、能量不为零的节点数目等方面都明显优于标准的距离路由协议。因此协同多径节能路由算法对Ad Hoc网络中路由问题的改进是行之有效的。     

一种适用于移动网络的能量约束路由协议

移动Ad Hoc网络是一种受能量约束的移动系统,是否具有较长的生命周期是评价该网络路由协议的一个重要的尺度。基于移动网络节点的能量级以及不同的使用策略,论文提出了一种基于能量约束的路由协议--ECRP。该路由协议不仅使系统消耗的能量较低而且也延长了系统的生命周期以及改进了延时特性。论文给出了ECRP的正确性和复杂性分析。仿真结果表明ECRP具有较好的延时特性、较低的能量消耗和较长的网络生命周期,提供了一种解决移动Ad Hoc网络路由的有效方法。     

负载均衡的水声传感器网络多跳非均匀分簇路由协议

针对现有水声传感器网络分簇路由协议在簇头选举阶段和数据传输阶段中的不足,设计一种负载均衡的多跳非均匀分簇路由协议(load-balanced multi-hop unequal clustering routing protocol,LBMUC)。该协议基于节点的剩余能量及相对距离,计算节点竞争半径和节点综合属性值,改进优化簇头选举,使得簇头节点分布更加合理,并得以随着剩余能量的变化自适应的调整簇的规模,有效均衡节点的能量消耗;在建立簇间多跳路由阶段,综合考虑节点剩余能量、位置及相邻簇的规模对路由选择的影响,引入中继节点代价函数选择最优中继节点,均衡节点能耗,延长网络生命周期,降低网络丢包率,提高网络性能。仿真实验结果表明,LBMUC协议均衡了节点能耗,有效延长了网络生命周期,降低了数据丢包率。     

基于剩余级别负载均衡的RPL路由协议

低功耗有损网络LLNs(Low-Power and Lossy Networks)中,RPL路由协议可以减少能耗和延长网络生命周期,但是负载的不均衡严重影响了RPL路由协议的性能.据此,提出了一种优化的RPL路由协议—WLB-RPL.该协议以节点剩余能量以及节点平均邻居距离为权重计算剩余级别,并通过动态调整通信半径完成路由构建,以均衡能量.仿真结果表明,改进后的路由协议可以对之前的负载均衡进行更好的优化,达到了理想的效果.     

基于PEGASIS的无线传感器网络路由协议改进

传感器信息系统能量高效聚集(PEGASIS)协议是无线传感器网络中经典的分簇协议,由于实现简单得以广泛应用,但该协议中头节点的轮流当选策略和网络按照贪心算法成链的方法容易导致整个网络的能量消耗不均匀、节点死亡时间较早、网络延迟较大等问题。提出一种基于PEGASIS的剩余能量距离分区（PEGASIS-REDP）协议,在网络建立连接阶段对整个网络区域进行分区优化,在节点密度不变的情况下缩短差链距离。在头节点选取阶段,将节点剩余能量、区域内平均能量、距离基站的距离等多个因素作为判断头节点当选的条件,大幅减少头节点的更换次数。借助MATLAB软件仿真出PEGASIS-REDP协议建立网络的过程、在不同轮数下节点存活情况和头节点的选取情况,并在相同的实验条件下,针对不同路由协议在网络延迟、能量损耗和生命周期方面进行对比分析。实验结果表明,PEGASIS-REDP协议的网络生命周期相比于PEGASIS协议延长了19.6%,在均衡网络能耗和降低网络延时方面表现更好。