基于网络编码的无线传感器网络广播节能算法

针对无线传感器网络中多汇聚节点同时向网络中广播不同查询信息所带来的多余能量损耗问题,提出了一种利用网络编码技术在部分传感器节点对数据包进行编码一转发的广播节能算法,节点是否参与编码转发依赖于本地邻居节点的信息,接收到编码包的节点对数据包解码即可恢复出原始信息.仿真结果表明,依网络规模和节点密度不同,该算法有效减少广播中...     

基于RSU协作的V-NDN数据转发方法研究

在基于命名数据网络(NDN)的车辆自组织网络(VANET)中,车辆的高移动性使得网络拓扑结构频繁变化,通信链接不稳定,最终导致数据包传输失败.针对此问题提出了一种基于路侧单元(RSU)协助的数据转发方法.该方法首先对RSUs进行区域划分,然后利用RSUs协助数据转发,有效地解决了转发过程中数据包丢失的问题.通过实验仿真与V-NDN和基于位置的数据转发路由方法进行对比,结果表明文中提出的数据转发策略有效地降低了数据传输时延,提高了数据包的成功交付率.     

基于复合中继的车载自组织网络数据传输算法

在车载自组织网络中,传输安全类相关的数据时,要求满足低时延和高可靠性,针对高速公路场景中危险警告消息数据的传输,提出一种基于邻居信息的多候选复合中继安全数据传输算法.车辆节点之间通过相互交换Hello Message构建2跳邻居表,在选择下一跳转发节点时利用2跳邻居节点信息得到一个复合参数,该复合参数综合考虑了车辆速度、位置和行驶方向3个因素.根据得到的复合参数值确定转发优先顺序,最高优先级车辆节点被确定为最佳中继转发节点,次优先级车辆节点作为备选中继转发节点.在最佳转发节点发送消息失败时,由备选转发节点继续完成消息转发任务,从而提高数据传输成功率.理论分析和仿真结果表明,提出的算法在实时性和可靠性方面有明显提升.     

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.     

铁路无线Mesh网络数据包转发策略的设计与实现

铁路无线Mesh网络不仅要求用户数据包按照确定的无线多跳链进行数据转发,而且需要根据节点故障概率的动态变化进行自适应的调整.为此设计了用户/管理数据包选择性转发策略,并基于Linux开源代码进行了具体的功能实现.实验结果表明,基于用户/管理数据包选择性转发策略的铁路无线Mesh网络能正确而高效地进行数据转发,同时可根据Mesh节点故障概率的动态变化进行自适应的转发路径调整.     

WSANs中一种基于能耗自适应的多反应节点的选择算法

为减少无线传感器反应网络(WSANs)中传感节点和反应节点间数据包的传输距离及传输能耗,在分析了传感节点与多个反应节点共存模型的基础上,提出了一种分布式的跳数有限且能耗自适应的多反应节点选择算法,并给出了相应的最优解决方案的整数线性规划(ILP)描述.该算法在修改了贪婪转发路由算法的基础上,通过限定传感节点到反应节点的跳数以及重新计算从每个用于数据转发的传感节点到每个反应节点的能耗,来达到保证实时收集数据条件下降低网络总能耗及数据传输总距离的目的.仿真实验表明,该算法能够有效地实现数据收集的实时性与网络总能耗之间的平衡.图3,参8.     

基于成功递送率的编码感知机会路由机制

为充分利用无线信道的广播特性,提升网络性能,提出了一种基于成功递送率的编码感知机会路由机制。该机制采用成功递送率替代跳数、期望传输次数等传统路由判据进行路由选择。同时采用转发节点集,允许转发节点集中的所有节点进行编码并按不同的优先级转发数据包,从而避免了传统编码感知的路由方法为获得编码增益"汇聚"数据流所引起的流间干扰、中间节点过载等问题,获得了更高的编码增益。仿真结果表明,该机制能够以增加少量重复数据包为代价获得更多的编码机会,从而有效地提升网络性能。     

基于动态路由的SPIN路由协议改进

基于信息协商的传感器网络路由协议(SPIN)数据转发过于复杂、重复转发相同数据包的问题影响了SPIN协议转发时的网络吞吐量,增加了丢包率,缩短了网络的生命周期。针对以上问题,提出了一种动态路由信息协商传感器协议D-SPIN协议,其在SPIN协议基础上加入了动态路由表建立算法和验证下一跳id选择性转发策略,该方法可有效提高网络吞吐量,减少了丢包率,延长了网络时延。利用NS2仿真软件进行仿真,仿真结果表明,D-SPIN协议比SPIN协议在网络吞吐量、丢包率和网络时延等性能参数上有较大的提高。     

有序优化重传次数的网络编码算法

在时延敏感的无线多播网络中,由于网络终端的丢包问题,源节点往往需要重传数据包。在重传数据包过程中,文章应用网络编码技术提出了一种有序优化重传次数(orderly and optimal retransmission times,OORT)的网络编码算法。该算法通过对哈希值互补值邻域中不同的值对应的数据包进行相互编码,以减少其哈希值的度,再与其互补哈希值对应的数据包编码组成有序数据包发送组合,来产生更多的编码机会。该算法在监听概率较低导致其他算法不能进行网络编码时,还可以进行再次编码,从而减少重传次数,提高了网络性能。模拟实验结果表明,该算法与著名的COPE网络编码算法和HLAR算法相比较,在重传次数和时延上都有明显的降低。     

基于蚁群算法的无线多媒体传感器网络路由研究

通过对蚁群算法(ACO)的研究,设计了一种适合无线多媒体传感器网络的路由协议.该算法模拟自然界蚂蚁群体在寻找路径的方式,在节点发送数据包时,以该路径之前发送数据包的频率以及通过该路径的代价为参数,计算选择该节点为下一跳的转发概率.仿真结果表明,采用该算法时,节点的平均寿命要比采用传统的定向投递算法时的节点寿命高20%,数据包成功发送速度也远远高于传统算法.     

ROGR:基于定向道路的地理位置路由

地理位置路由协议被广泛应用于车载网络VANETs(vehicle Ad Hoc networks),然而在真实的城市场景中,由于复杂的道路拓扑和车辆移动,网络拓扑呈动态变化,给地理位置路由协议提出了挑战。传统的基于定向节点地理位置路由遭受可达性和可扩展性的折衷问题。为此,提出面向VANETs城市场景基于定向道路的地理位置路由ROGR(road-oriented geographic routing)协议。ROGR协议利用道路数字地图信息,并结合了基于源节点转发和基于接收节点转发机制。在每一跳中,利用数字地图信息和周期的beacon包,源节点计算各路段的权值;并选择具有最大权值的路段作为数据包传输路段,再将该路段上的车辆作为下一跳转发节点的候选节点。然后,这些候选节点利用基于退避时延机制竞争转发数据包。仿真结果表明,提出的ROGR协议具有好的可达性和可扩展性。     

命名数据移动自组织网络节能转发策略

设计了命名数据移动自组织网络的全新转发策略(LAFS).LAFS控制低能量节点对请求数据包的响应,实现了在不增加网络负载的前提下延长整网生命周期、降低网络时延的效果.通过将LAFS与命名数据网络中已有的两个转发策略在生命周期、跳数和时延三个方面进行分析与比较,证实了LAFS转发策略更高效节能.     

基于曼哈顿距离模糊C聚类及粒子群优化的中继车辆选择算法

针对车辆自组织网络中的多跳广播通信场景,基于曼哈顿距离模糊C聚类(Manhattan distance-based FCM,简称MFCM)和粒子群优化(particle swarm optimization,简称PSO),提出中继车辆选择算法.该算法先用MFCM对广播网络中的车辆进行初始分簇,再用PSO优化簇心位置.通过仿真实验对多种算法进行比较,结果表明:相对于其他算法,所提算法的信干噪比分布最优、簇维护开销最低、数据包接收率最高.     

一种车辆网络场景下的机会式路由

文中在分析车辆移动的规律性和车辆在路网中非均匀分布特点的基础上,提出了车辆网络场景下的机会式路由VNS-OR.通过路段延时估计,为消息在源位置至目的位置确定最短延时传输路径.按该路径传输时,在节点密集分布路段采用多跳转发,在节点稀疏分布路段采用携带转发的路由策略.实验表明,VNS-OR路由可以满足车辆网络场景下时延容忍数据的传输需要.     

基于二次置换多项式的滑动窗口网络编码算法

网络编码(NC)是对两个或多个数据分组进行组合的一种技术,能够较好地提高网络体系的数据传输.二次置换多项式(QPP)提供了良好的数据分组优化组合功能,可以提高编码效率.该文利用二次置换多项式结合滑动窗口技术,提出了一种新的网络编码算法(QPPSW-NC),该算法能够独立解码接收到的数据分组,并控制每个滑动窗口的解码复杂性,从而恢复原始数据.使用网络仿真软件NS2对QPPSW-NC算法进行了性能分析,并从网络吞吐量、编码开销、数据包传输时延、能源消耗和能源效率等参数进行性能评估.仿真结果表明,该文提出的QPPSW-NC算法能达到较好的数据吞吐量和编码效率.     

基于转发效用和拥塞感知的机会网络路由算法

针对移动机会网络中转发节点选择和数据包管理不合理问题,提出基于转发效用和拥塞感知的机会网络路由算法.建立转发效用模型,根据移动机会网络的机会接触特性定义节点接触概率和节点接触活跃度;建立节点拥塞感知模型,定义节点区域拥塞系数;将转发效用和节点区域拥塞系数用于数据包转发过程和数据包管理过程,提出节点接触概率的转发节点选择...     

一种基于蚁群算法无线传感器网络负载均衡策略

为了提高室内定位无线传感器网络的生命周期,提出一种基于蚁群算法的网络负载均衡策略.将节点分成多个群集子网,以监测位置数据包为全局蚂蚁,在传递的同时实现信息素的全局更新,通过局部蚂蚁的信息素更新使节点了解邻居信息,以能量、距离、跳数构造启发函数,数据包依据信息素轨迹及启发信息自主选择下一跳节点,无需建立与维护路由表完成整网数据收集.仿真结果表明:该算法能有效均衡网络负载与能耗,网络能耗利用率达88.22%.     

一种无线传感器网络的数据包编码加密算法设计

为了提高无线传感器网络的生命周期,利用基本算术指令的运算,提出一种无线传感器网络的数据包编码加密的算法.此算法利用非线性随机异或操作,对无线传感器网络中传递的数据包进行加密.试验结果表明,减小无线传感器网络加密算法的复杂度,可以明显降低无线传感器网络的能量消耗.同时提出的数据包编码加密算法可以明显降低无线传感器网络的能量消耗,有利于无线传感器网络生命周期的延长.相比于现有的公共或对称钥匙方案,所提出的方法更加节能更有效.     

无线传感器网络自适应拥塞控制的路由算法分析

无线传感器网络中节点的覆盖范围有限,因而采用多跳路由传输方式.无线自组网中的多跳路由是由普通节点协作完成的,选择不同的转发节点,会对网络的信息传输产生不同的影响.对不同路由(洪泛路由、最短路径等)算法下的网络自适应拥塞控制进行了分析,研究了不同路由算法下的网络性能和拥塞控制效果.根据节点跳数与缓存占用的关系,提出一种基于节点跳数和缓存占用的性能函数的改进最短路径算法,算法选取使性能函数值最小的节点作为转发节点.最后,通过实验比较了最短路径算法与改进路由算法的网络性能,发现改进路由算法相比最短路径算法,具有较好的网络性能和服务质量.     

无线组播网络中应用网络编码的动态组合重传算法

针对无线组播网络中降低数据包重传次数及对抗信道衰落、建立稳定无线连接的需求,提出了一种基于网络编码的动态组合重传算法。该算法采用动态线性组合编码算法(DLCCA),以提高无线组播网络带宽利用效率。首先,利用发送端向用户发送原始数据包;其次,通过组播网络的控制信道,发送端获取了网络用户的接收状态,对未正确解码的数据包进行编码,并在传输过程中根据网络状态采用动态组合策略来形成网络编码包,从而有效提高了网络的整体吞吐量。与此同时,还进一步提出了低复杂度编码算法,并分析了所提编码算法的性能,获得了相应的理论分析结果。仿真实验表明,与传统的无编码算法和XOR网络编码算法相比,动态组合重传算法可以显著减少30%的数据重传次数,提高了网络吞吐量。