一种生物启发的无线融断网络数据传输算法

针对链路不稳定和拓扑动态变化的无线融断网络中通信困难问题,文中提出了一种生物启发的数据传输算法.利用多头绒泡菌的智能特性与无线融断网络的动态拓扑,搭建了自适应的无线融断网络仿生模型.通过优化下一跳节点选择方法和分割网络间的数据逐跳传输,研究了拓扑动态变化过程中的数据传输问题.研究结果表明:通过优化了下一跳节点选择策略,...     

基于节点可靠度的无线传感器网络拓扑控制算法

针对无线传感器网络节点在数据传输过程中易面临能量耗尽和数据拥塞失效的问题,通过构建节点可靠度模型,获得了网络在保证节点可靠度最大且网络生存时间最长的条件下最优节点度的取值。进而依据最优节点度的取值,提出了一种基于节点度调整的无线传感器网络拓扑控制算法(TCNR)。仿真实验结果表明,TCNR算法极大减少了拓扑数据传输过程中的拥塞程度,增强了拓扑结构的健壮性,并有效延长了网络生存时间。     

一种无线传感器网络分层拓扑推断算法

无线传感器网络中网络拓扑对配置网络资源、优化网络性能具有十分重要的作用.根据在汇聚节点收集到的网络节点报文接收/丢失的信息,提出了一种基于数据聚合的分层拓扑发现算法,该算法同时可以实现对传感器网络节点的分层.针对目前的拓扑发现算法在网络链路丢包率较低的情况下无法快速推断出网络拓扑的问题,提出了一种使部分节点进入睡眠状态的方法推断低丢包率条件下的网络拓扑.仿真结果表明,提出的算法可以利用较少的观测数据准确快速地推断传感器网络的拓扑.     

基于加权优化树的WSN分簇路由算法

无线传感器网络(WSN)是由大量具有感知和传输数据能力的传感器节点组成的自组织网络,被用来部署监测物理环境.针对无线传感器节点存储空间小、能量有限、路由不稳定、能耗不均衡等问题,提出一种改进的基于加权优化树的路由算法,将树型结构应用于分簇路由算法中.根据节点的剩余能量、可用内存、相邻节点的距离、信道质量设定数据传输代价,并以此为基础对树型拓扑结构进行加权优化,分布式地在簇内创建树型网络拓扑结构.改进的算法降低了网络中数据传输的总代价.仿真实验结果表明:与传统的树结构和分簇路由算法相比较,结合了树型拓扑结构的分簇路由算法,在延长网络生存时间和平衡网络能耗方面更具有优势.     

网络连通度约束下低开销的拓扑控制

为实现网络开销与网络连通度的权衡设计,分别基于链路添加和链路删除提出2个启发式的拓扑构建算法.通过采用网络图的代数连通度,并定义无线链路的连通度开销比这一新的拓扑度量,计算每条链路在拓扑优化中的权值.所提的启发式算法可根据该链路权值进行无线链路的添加或删除.设计了若干网络开销函数,以满足不同的网络场景.仿真结果表明,所提的启发式算法能够生成低开销的网络拓扑,同时满足给定的连通度约束.     

无线Ad Hoc网络中保留最小能量路径的拓扑控制算法

提出一个分布式的拓扑控制算法,通过改变节点的传输功率,该算法产生的无线网络拓扑结构具有最小能量特性,即它保留了网络中任意一对节点之间的最小能量路径．该算法不仅适用于同质的无线Ad Hoc网络,而且也适用于异质的网络．仿真研究表明,提出的算法在平均节点度和传输功率的效率方面均优于基于直接传输区域的拓扑控制算法．     

基于自适应在线遗传PID的监测网络拓扑控制研究

针对煤矿井下工作面环境复杂、无线传感器网络节点能量有限和通信易受干扰等实际特点,为了解决网络连通性、链路可靠性和能耗的问题,提出了一种基于自适应在线遗传PID的井下工作面无线传感器网络的拓扑控制算法.在局部平均算法的基础上,将控制算法和生物智能算法引入到WSN的拓扑控制中,可以克服现有的拓扑控制算法存在的收敛速度慢、算法不稳定等缺点,有效地提高能耗有效性和收敛速度.结果表明:将控制思想和人工智能引入到拓扑控制优化,与局部平均算法对比,节点平均启动能耗降低了84%,启动网络所有节点消耗的能量降低了60%～70%;启动时耗提高9.2%～12.7%,提高了收敛性和能效性.     

无标度的WSNs路由算法研究

针对无标度的拓扑特性,提出一种基于无标度的无线传感器网络路由算法。该路由算法从平均度分布和节点吸附性的角度出发,采用多路径的设计原则,建立一种无标度网络模型,利用该模型建立无线传感器网络拓扑,同时节点具有信息融合能力,提高数据的冗余可靠性,降低网络吞吐量,使网络能量均衡,延长网络生命周期。仿真结果表明,该路由算法与针对无线传感器网络的一些路由算法Flooding、LEACH和NBEERP相比,在节点度分布、可靠性和总体性能评价方面效果显著。     

基于相交度比的无线传感器网络迭代定位算法

为提高免测距无线传感器网络节点定位算法的性能,针对免测距定位算法利用最小跳路径距离替代节点间欧氏距离,和信标节点近似共线引入较大定位误差的缺陷,提出基于相交度比的无线传感器网络迭代定位算法,首先利用定位单元拓扑分布质量函数选择1-跳邻居参考节点,组成高质量的定位单元;其次采用基于相交度比的距离计算估计距离精度;最后采用双曲线定位方法减少误差.仿真结果表明,在节点均匀随机部署,非均匀C-型分布的网络场景中,与DV-Hop、Amorphous等已有改进算法相比,新算法具有更小的定位误差,可提供更加精确的传感器节点位置.     

能量有效的无线传感器网络无标度拓扑模型

针对无线传感器网络节点能量有限且易失效的问题,利用复杂网络理论提出了一种能量有效的无线传感器网络无标度拓扑模型. 该模型通过节点的剩余能量约束节点的发射半径,在拓扑演化过程中充分考虑节点剩余能量和节点度等因素,并引入能量调节参数和节点度调节参数,得出了一种幂率指数可以在[3,+∞)调节的无标度拓扑结构. 动态分析和仿真实验结果表明,该模型具有无标度网络的幂率特性,且具有较好的容错性和能耗均衡的特点.     

无线Mesh网络中功率控制、信道分配和调度的联合优化

研究规则的多接口多信道无线Mesh网络吞吐量最优化问题,目的是在给定网络拓扑结构和流量需求的情况下,联合考虑功率控制、信道分配和调度,求出公平性约束下的最大吞吐量.采用图论的方法,目标优化问题可以被分解为有限个子问题,而每个子问题可以表示成一个线性规划问题,分别求解这些子问题从而得到目标问题的解,并从理论上证明了该解的全局最优性.该算法需要遍历所有可行的场景,具有O(2n)的计算复杂度.同时提出了一种次优算法,以很小的性能下降为代价获得了O(n)的计算复杂度.仿真实验结果显示,在9个节点的网络中,次优算法得到的网络吞吐量与最优算法相比下降不超过8％,而计算速度有显著提高.     

并行图染色的无线网状网络媒体接入控制

将无线网状网络的传输调度建模为冲突图染色问题，提出了一种新颖的基于并行图染色的分布式时分多址媒体接入控制（MAC）算法。该算法充分利用无线路由器和无线骨干网的自身优势，只需要依靠网络的局部拓扑和负载信息，对无线接入网的传输调度实现全局优化。仿真结果表明，所提算法性能十分接近最优调度，并且通信开销成本非常低。     

无线Mesh网络不相交组播路由的构建方法

为有效提高无线Mesh网络组播路由的拓扑容错能力以及资源利用率,首先描述了单棵组播树拓扑容错能力的不足,其次建立了优化模型,最后提出了基于增广不相交路径的不相交组播树构建方法。该方法以无线链路干扰作为链路权重,求解源节点到目的节点以及目的节点之间的不相交路径,通过寻找增广不相交路径来保持各个组播树之间的不相交,最后得到不相交组播树。通过仿真对比分析,提出方法在目的节点数量从3到10的情况下,求解多棵不相交组播树的成功比例平均提升47.13%,而且平均吞吐量和平均时延性能也分别提升4.91%和5.16%,验证了该方法的正确性和有效性。     

消防救援环境ZigBee无线传感器网络路由协议研究

文章在分析比较了目前流行的几种无线传感器网络路由协议的基础上,结合灭火救援工作方面的特点和需求,提出了一种适用于灭火救援工作环境的网状拓扑结构的ZigBee无线传感器网络的路由算法,并从路由建立、路由维护、路由恢复等方面进行了详细描述。该路由算法对其它具有ZigBee网状拓扑结构的系统具有一定的参考价值。     

Mesh结构无线传感器网络中的自适应跳频机制

提出了一种用于Mesh拓扑结构无线传感器网络的自适应跳频算法,网络中的节点根据邻居的连接信息选择自己与邻居通信的备用信道,一旦当前信道质量变差,通信双方放弃当前信道,使用备用信道进行通信,从而提高了网络的可靠性. 算法有效地利用了多信道进行通信,在网络密度不太大且网络拓扑变化不频繁的情况下是有效的.      

基于节能的无线传感器网络拓扑结构研究

根据无线传感器的功能特性,分析了无线传感器的网络体系结构和拓扑结构,探讨了基于节能的LEACH自适应分簇结构网络拓扑控制算法以及其改进算法。     

可控公平约束的企业无线网络功率控制

针对企业无线网络的特点,提出一种基于可控公平性约束的网络功率控制优化方法。该方法可根据节点受干扰的程度,灵活设置参数,以反映节点对公平性的不同需求,可在不同应用场景下对网络吞吐量和公平性指标进行适当的折中。仿真结果表明,相对于最大化总吞吐量准则和最大最小公平准则,采用可控公平约束的企业无线网络功率控制算法,具有更好的灵活性,可更精细地调节节点间功率分配的关系,在抑制干扰的同时,保障网络性能的相对均衡和公平。     

基于ZigBee的智能公交系统无线传感器网络拓扑结构探究

介绍了智能公交系统中无线传感器网络的构成及组织形式,同时围绕ZigBee技术的特有性质,阐述了无线网络中常用的几种拓扑结构,并详细描述了组网的具体实施办法。通过对比最终甄选出网状拓扑结构作为智能公交系统中最适合的网络拓扑结构类型,并进行了详细的说明。     

一种适用于WiFi Mesh网络的AODV改进路由协议

提出了一种利用wireless fidelity (WiFi) Mesh网络中多传输范围、多速率特性的路由算法. 这种算法引进了跨层设计思想,利用IEEE 802.11的自适应速率切换机制,节点建立路由时以物理层的数据传输速率作为判据,速率相同时则选择跳数少的路径. 提出了通过调整发射功率实现在不同速率下选择路径的方法. 利用这种算法改进了Ad hoc按需距离矢量（AODV）路由协议,提出WiFi－AODV路由算法. 仿真分析表明,该路由算法能建立一条数据速率高、传输时延小、系统吞吐量大的路由.     

一种自适应神经元无线传感器网络功率控制技术

针对传感器网络成簇过程难以建立数学模型的特点,利用人工智能技术提出了一种采用自适应神经元控制算法调整簇头功率,进而改变网络拓扑结构的方案.本算法能够根据实时系统误差,动态调整系统的控制参数,克服了在拓扑功率控制中仅仅依靠经验选择或分级调节的局限性.仿真结果显示,通过分簇拓扑控制后,网络的生存时间和通信总量有显著的增加.