基于时延受限的移动sink环境下能量高效的数据融合算法

基于移动sink的无线传感器网络环境下的数据收集方案能有效提升网络性能,但在实时性要求较高的应用中,很难同时兼顾时延与数据的收集效率.该文提出了一种考虑时延受限条件下能量高效的移动sink数据收集策略.首先,根据时延约束和网络整体能耗效率优化为目标,对移动sink的最佳驻留点集合进行求解.然后,提出了一种基于驻留点优先级的路径优化选择方法,得到移动sink经过驻留点的最短路径.仿真实验结果表明,与已有算法相比,该文提出的数据收集策略能最大限度的减小时延,并延长网络的生命周期.     

传感器网络汇聚数据包路由协议

针对移动目标跟踪应用对传感器网络路由协议的性能要求,提出了一种汇聚数据包路由协议,用于由目标区域到sink节点的汇聚数据包路由.协议采取基于sink节点的贪婪转发策略,通过减少通信跳数,减少了数据包从目标节点到sink节点的端到端传输时延;协议以节点能量和距离的综合函数作为转发代价,使其具有较高的能量效率;只要求节点维护自身状态信息,具有较好的可扩展性.仿真实验表明,协议能够满足目标跟踪应用对传感器网络路由协议的性能要求.     

基于邻居信息交换的机会网络低时延路由算法

提出一种以Epidemic Routing为基础、采用两跳邻居信息交换方式的机会网络低时延路由算法———LDREN,在分组索引的交换过程中交换两跳邻居信息从而增强对本地拓扑的掌握,并优先发送位于最后两跳的数据分组;同时在节点相遇感知过程中借助ECHO消息从节点缓存中删除已到达目的节点的分组.性能分析结果表明,与经典的Epidemic路由算法及其改进算法ARER相比,LDREN在分组端到端时延、分组传送成功率、存储空间占用等方面的性能得到整体提升.     

一种基于业务流带宽约束的前向资源预留策略

在OBS网络中,与传输路径建立时间相比,入口节点处的数据突发处理时间是影响数据突发端到端时延的主要因素.为了减少入口节点处的数据突发时延,提出了一种基于业务流带宽约束的前向资源预留(FRR-BC)策略.该策略使用一种新的基于业务流带宽约束的数据突发长度预测方法,以降低数据突发在入口节点处的处理时间,同时通过业务流的带宽约束来限制数据突发的最大长度,以提高前向资源预留策略的性能.理论分析表明:该策略使数据突发时延达到FRR的最小值.     

基于区分服务的802.11 MAC层协议及其性能分析

针对无线ad hoc网络不能提供数据流优先级区分的问题,提出了一种基于IEEE 802.11 MAC协议的改进机制.该机制通过引入新的控制分组,使目的节点可以拒绝接收来自低优先级节点的数据,从而确保了高优先级数据业务的服务质量.还使用马尔科夫链模型对该区分服务机制进行了数学分析与评价,包括饱和吞吐量分析、分组丢弃概率分析和饱和时延分析.数学分析表明,该机制能够使高优先级数据流占用更多的带宽资源,并且降低了高优先级数据流的端到端平均时延和分组丢弃概率.     

利用往返时延抖动的网络拓扑推断算法

为了克服基于端到端单向时延的拓扑推断需要时钟同步及节点间合作的限制,提出了一种利用往返时延抖动的拓扑推断算法.首先定义了四元组列车,其由4个长度相同的ping分组组成,4个ping分组组成2个相邻的紧接分组对,2个紧接分组对的目标地址相同.在空间独立性、时间独立性的条件下,通过四元组列车测量获得的往返时延抖动可以计算节点间的相关性,再根据节点间的相关性便可推断节点间共享链路,从而推断出网络拓扑.理论分析与仿真结果表明,所提算法的收敛速度高于基于端到端单向时延推断拓扑法,并且只需要一个测量节点.     

基于梯度信息的ZigBee网络PAN间混合路由算法

针对现有ZigBee网络多PAN路由算法在路由构建过程中通信开销和传输时延较大,以及不相邻PAN的节点间无法建路的问题,提出一种基于梯度信息的低开销混合路由(GLHR)算法.通过网关的梯度定向扩散操作,构建PAN内节点至网关的梯度层次,并借助梯度信息限制路由发现中控制分组的路径,缩减控制分组转发次数.利用先验式和按需式的混合路由策略传输数据分组,降低通信开销、减少分组时延.仿真结果表明:与现有的典型算法IP-AODV相比,GLHR算法在数据分组平均端到端的时延、网络开销、分组传送成功率等方面的性能得到整体提升.     

一种基于业务流带宽约束的前向资源预留策略

在OBS网络中,与传输路径建立时间相比,入口节点处的数据突发处理时间是影响数据突发端到端时延的主要因素。为了减少入口节点处的数据突发时延,提出了一种基于业务流带宽约束的前向资源预留(FRR-BC)策略。该策略使用一种新的基于业务流带宽约束的数据突发长度预测方法,以降低数据突发在入口节点处的处理时间,同时通过业务流的带宽约束来限制数据突发的最大长度,以提高前向资源预留策略的性能。理论分析表明该策略使数据突发时延达到FRR的最小值。     

一种基于业务流带宽约束的前向资源预留策略

在OBS网络中，与传输路径建立时间相比，入口节点处的数据突发处理时间是影响数据突发端到端时延 的主要因素。为了减少入口节点处的数据突发时延，提出了一种基于业务流带宽约束的前向资源预留（FRR-BC） 策略。该策略使用一种新的基于业务流带宽约束的数据突发长度预测方法，以降低数据突发在入口节点处的处理 时间，同时通过业务流的带宽约束来限制数据突发的最大长度，以提高前向资源预留策略的性能。理论分析表明， 该策略使数据突发时延达到FRR的最小值。     

P2P流媒体系统中基于多点获取的快速启动机制

在对等网络(P2P)流媒体系统中,为保证媒体的平滑播放,缩短节点的启动时延,充分利用P2P网络中节点的存储资源和带宽资源,提出了一种基于多点获取的启动方法.即在提供服务的节点上缓存一部分媒体数据,以提高客户节点请求数据的命中率;同时,客户节点以自身与服务节点间的端到端时延为依据,并发地从多个服务节点获取媒体数据,以加快获取媒体数据的速度.该方法隐藏了P2P流媒体系统中的搜索时延,屏蔽了网络时延,加快了数据获取,从而将节点的启动时延缩短40 %以上.     

介入移动汇聚节点的无线传感器网络高效数据收集方法

引入移动汇聚节点解决无线传感器网络高效数据收集问题.网络中固定汇聚节点与移动汇聚节点共存,全部传感器节点都拥有维护到固定汇聚节点的路由,移动汇聚节点进入网络后定期向其附近小范围内的传感器节点扩散自己的声明信息,传感器节点向距自己跳数最小的汇聚节点发送或转发数据包.移动汇聚节点和距离其一跳的传感器节点之间通过有效的应答机制来保证数据的可靠传输.通过仿真结果显示引入移动汇聚节点的数据收集在节省能耗方面明显优于传统网络.在延长网络生存时间的同时,可以获得较高的数据传输成功率和较短的数据传输延迟.     

多路径网络编码的传输可靠性提高策略

为了提高无线传感器网络的传输可靠性,提出在中间节点选择性编码的多路径传输策略.该策略建立从源节点到汇聚节点的相交多路径,并在源节点对数据包进行编码后沿多路径传输,中间节点接收并转发编码包.如果中间节点是簇首节点,则需对数据包重新编码后再发送给下一跳节点.解析计算了路径的传输可靠性和标准化能耗,并对所提传输策略下的网络传输可靠性和能耗进行仿真.结果表明,所提策略使得网络的传输可靠性有所提高,而且能量有效性得到大幅改善.     

基于增强LEACH协议的无线传感器网络恶意节点检测模型

针对现有无线传感器网络恶意节点检测方法效率较低的不足,提出一种基于增强低功耗自适应集簇分层（enhanced low energy adaptive clustering hierarchy,enhanced LEACH）路由协议信誉机制的恶意节点检测（malicious node detection based on enhanced LEACH with reputation,MNDELR）模型.在无线传感器网络中使用增强LEACH路由协议选取簇首节点,其余节点选择对应簇首形成各簇集群并确定网络数据包传递路径.节点在数据包内添加节点编号、信誉评价等信息并按传递路径将数据包发送至汇聚节点;汇聚节点解析获取数据包内节点编号并与源节点编号比较判定,形成可疑节点列表;计算节点信誉值并与阈值比较判定网络中的恶意节点.实验结果表明,与其他方法相比,MNDELR模型在无线传感器网络中对恶意节点的检测效果较为显著.      

基于可调发射功率的无线传感器能量空洞避免算法

基于无线传感器数据收集网络的多对一收集特征,部分节点因为过早耗尽自身能量而导致网络原有覆盖区域缺失或者数据无法送达Sink节点,从而形成能量空洞现象.针对这一问题,提出一种避免能量空洞的算法ATPAEH(adjusting transmission power to avoid energy-hole).首先,根据网络中所有节点的剩余能量信息将节点分为门限节点和充裕节点两个集合.然后,对于门限节点集合中的节点形成最短路径树以多跳的方式将数据传送到Sink节点.而充裕节点集合中的节点根据该节点与Sink的距离调节其自身的发射功率,直接将数据传送到Sink节点.最后,通过与MILD算法的对比实验表...     

一种基于遗传算法的两层扫描覆盖机制

针对无线传感器网络中的覆盖问题,提出一种基于遗传算法和移动辅助节点的两层扫描覆盖机制（GATSC）.首先,GATSC利用遗传算法将POI分配给移动传感器节点进行覆盖,生成多条移动节点路径;然后,在移动节点路径上选取距离汇聚节点最近的一个点作为移动节点和移动辅助节点的交汇点（POB）.最后,利用移动辅助节点将数据传输到汇聚节点,完成最终的数据采集.仿真结果表明,本机制不仅比以往的覆盖机制具有更好的性能表现,而且能很好地适应不同的网络环境     

无线传感器网络中能量均衡的组播路由协议

以锚节点与监测区域相距很远的无线传感器网络为研究对象,提出了一种能量均衡的组播路由算法.该算法分成两个阶段:在第一阶段,前向转发区域内的候选节点通过依据自己的剩余能量及到接入点的距离设定定时器来竞争转发数据包;在第二阶段,算法在多播区构建一棵以接入节点为根节点的组播树,树中的节点根据当前父节点及候选节点的剩余能量更新父...     

一种基于监听邻居信息的AODV本地修复算法

AODV在路由维护阶段,引起较大的端到端延迟和路由开销,针对这一问题提出了一种基于监听邻居信息的快速修复机制—AODV-ONI.通过监听邻居节点的信息,发现断路的上游节点向其下两跳或下一跳节点发送单播路由请求,完成查找和快速修复任务.如果发现断路的上游节点不满足快速修复和本地修复条件,则由其前驱节点根据自身邻居信息发起补充路由修复.通过理论分析和仿真实验证明,改进后的修复机制能够有效地降低数据延迟、减少路由开销,同时使得分组投递率有所提高.     

基于时延的移动IPv6路由优化机制

路由优化是基于直接路径比间接路径理想的假设,但这个假设并非一定成立,而且路由优化还会引起数据包失序,降低网络性能.提出一种基于时延的移动IPv6路由优化机制.该机制通过对RRP过程中的HoT消息和CoT消息加盖时间戳,由移动节点测量直接路径和间接路径传输时延并决定是否进行路由优化.同时,通过在间接路径发送结束标识LAST消息及计时器机制避免路由优化产生的数据包失序.最后,通过仿真实验对本机制性能进行分析.     

一种DTN路由算法

针对DTN长延时、高动态拓扑、节点分布稀疏、频繁断路等网络特性,提出一种基于存储-携带-转发机制的DTN路由算法.该算法的源节点不以建立到目的节点的路由为发送数据的前提,而是在通信范围内选择与目的节点之间传输概率最大的节点,作为数据中继节点,中继节点存储数据,遇到目的节点或更优中继节点进行数据转发,经过逐跳携带转发,最终到达目的节点.在存储-携带-转发过程中,充分利用网络频繁变化的特点,针对到目的节点或更优中继节点的短时局部连通路径,采用Ad Hoc网络路由策略,提高效率.通过NS2仿真表明:所提出的算法具有较好的性能,适合在DTN中应用.