电池供电无线网状网络中基于能量平衡的跨层流量及编码优化方案

针对电池供电的多跳多路径无线网状(mesh)网络中的能量不平衡问题,提出了一种联合考虑服务质量和能量平衡的最大化网络寿命方法.首先,分析了通常情况下的多路径多跳无线多媒体网络;然后,讨论了网络的跨层流量分布和物理层信道编码形式;最后,设计了一种分配路径级多媒体流量和链路级信道编码冗余的联合优化方案,满足质量最低要求的同时使路由器的电池电量差异最小.仿真结果表明,本文方法通过流量和信道的编码控制,能够显著提高无线网状网络的能量平衡.     

一种基于动态优先级的无线传感器网络能量多路径路由算法

针对无线传感器网络能量多路径路由算法存在的缺陷及其原因,提出一种基于动态优先级的能量多路径路由算法。该路由算法以节点距汇聚节点的路径跳数值替代路径能耗代价确定其优先级,并在数据传输过程中根据节点的能量消耗不断调整优先级,降低了算法的复杂度,避免了周期性路由维护所带来的时间与能量损失。仿真结果表明,该算法能有效降低和平衡各节点的能耗,延长整个网络的生存周期。     

WMSNs中粒子群优化的多径流量分配路由算法

针对无线多媒体传感器网络(WMSNs)节点能耗问题,提出了一种基于粒子群优化的多路径自适应流量分配路由MATDR-PSO算法。通过建立能效优化模型,将最小能耗和能耗均衡2个特性转化为多目标优化问题;利用粒子群优化算法动态分配多路径上各条链路流量来实现网络的能效优化。仿真实验表明:MATDR-PSO算法能够在降低全网节点消耗总能量的同时保证能耗的均衡特性,显著提高了网络的生命周期。     

一种能量消耗平衡的线性无线传感器网络调度策略分析

考虑应用在公路、桥梁、隧道和地铁等场合的线性无线传感器网络,其线性和多跳传输特征造成能量不平衡消耗,靠近基站的节点需要转发大量数据,因此自身能量很快耗尽导致网络监控失效.以线性网络、均匀部署为研究内容,采用适当的调度策略平衡能量消耗,从而解决能量消耗不平衡问题.将节点转发信息的能量消耗和能量平衡作为约束条件,采用非线性规划方法建立一种线性传感器网络调度策略,通过调整节点到下一跳的距离和转发的数据量来平衡能量消耗,延长网络寿命.对影响网络寿命和节点效率的因素给出了详细分析,对节点之间不同传输距离的能量消耗给予了详细讨论,并进行了仿真.仿真结果表明,通过优化节点间通信距离和流量能够平衡能量消耗,延长网络寿命.     

一种能量感知的无线多媒体传感器网络多路径QoS路由协议

针对无线多媒体传感器网络对能量、时延和分组传输率的要求,提出了一种能量感知的多路径QoS路由协议,详细描述了能耗模型、邻居节点和路由发现机制.仿真实验表明,该算法相比传统协议可以降低时延和能耗,并提高分组传输率,从而延长网络生命周期.     

无线MESH宽带网络技术简介及发展趋势

无线mesh网络是新近出现的一种无线多跳网状拓扑网络,是一种非常有前途的无线接入网络技术.本文简要介绍了无线mesh的网络结构、特点、应用,并分析影响无线mesh网性能的主要技术因素.     

无线网状网中一种基于综合准则的路由判据

无线网状网是一种新型的宽带无线接入网络,其中路由算法的设计是一个非常活跃的研究领域。由于无线网状网具有的一些特性,现有的基于最小跳数的路由算法并不适合无线网状网。为了提高网络性能,文章在综合考虑无线链路质量、链路间的干扰以及节点的负载情况后,提出了一种新的路由判据I-WCETT;仿真结果表明,该方案能显著提高网络的吞吐量。     

基于HWMP协议的无线Mesh网络多网关路由策略

无线网状网是一种多跳中继网络技术,它有效解决了网络接入＂最后一公里＂[1]问题。本文在基于HWMP协议下,提出给网络配置多个网关以缓解无线网状网网关处的瓶颈问题。并在网关选择问题上,综合考虑了网关的剩余传输能力、节点到网关节点的跳数以及节点收到的来自网关节点的RANN数。实验发现,在多网关环境中,网络性能得到有效提升。     

一种高效节能的无线传感器网络簇间多路径路由协议

基于簇的路由协议是无线传感器网络的研究热点,本文针对现有的簇间路由协议没有考虑网络负载的均衡,提出一种高效节能的无线传感器网络簇间多路径路由协议。该协议基于簇头节点到汇聚节点的最小跳数生成从簇头节点到汇聚节点的多条路径,根据簇节点的剩余能量和负载将数据通信均匀分布在不同的路径上,从而达到簇头节点间的负载均衡。仿真实验结果表明,该路由协议能有效地均衡网络负载,节省簇头节点能量,从而延长网络的生存时间。     

基于非均匀分簇和最小能耗的无线传感网络路由算法

摘要：
簇头以多跳方式传输数据到网关时,靠近网关的簇头由于负担较多的转发任务而过早死亡,从而造成了“能量空洞”现象.文中提出了一种基于非均匀分簇的能量有效的无线传感网络路由算法（UCRA）.它包括非均匀分簇算法和最小能耗路由算法2部分.首先提出一种加权的非均匀分簇算法（WUCA）,在分簇时考虑了节点的选票和传输距离.在簇间通信时提出了最小能耗多跳路由算法.它利用位置信息计算最优转发簇头位置,从而指导下一跳簇头的选择.仿真结果表明,UCRA算法能很好地平衡网络能耗,延长网络生命周期.
关键词：
无线传感器网络; 非均匀分簇; 路由算法; 能量效率
中图分类号： TP 212.1
文献标志码： A     

矿井无线传感器监测网络路由协议的研究

根据矿井无线传感器监测网络的特点,提出一种适合矿井安全监测的路由协议—基于虚拟栅格的簇头多跳路由协议CHM-VG(cluster heads multi-hops protocol based on virtual grid)。该协议根据矿井巷道长距离带状分布的特点,参考能量损耗模型构造虚拟栅格形成簇结构。依据簇内平均能量和其他节点传输距离两方面因素选取簇头节点,并采用簇间多跳方式实现数据传输。实验结果表明该协议平衡了整个网络的能量消耗,有效地利用了网络资源,延长了无线传感器网络的生命周期。     

基于实验方法的无线网状网络性能研究

无线网状网络将集中式控制和分布式控制技术有机的结合起来,利用节点间的多跳转发扩展无线覆盖范围,是宽带无线网络接入技术的又一研究热点.通过建立基于linux系统的Mesh实验床,从WDS无线骨干传输链路角度对网络跳数、相邻WDS链路竞争、节点获得带宽的能力以及mesh节点接入用户变化等因素对网络性能的影响进行了深入研究,为无线网状网络的研究设计和工程实施提供一些参考.     

一种新的无线Adhoc网络中的多路径路由及流量分配算法

结合无线Ad hoc网络与多媒体业务的特点,提出了一种新的适用于在无线Ad hoc网络中传输多媒体业务的多路径路由及每条路径上的流量分配算法.针对多路径路由,优先选择延时最短的路径,在此基础上选择多条路径来满足业务带宽的需求.流量分配算法中使用FEC编码对传输的业务流进行纠错,并给出了根据信道信噪比等特性计算FEC编码速率的算法,该算法能够较好地适应多媒体业务对实时性要求较高的特点,同时能够对无线链路达到最优的利用.仿真结果显示,所提算法能够很好地增加网络的利用率,有效地减小多路径的传输延时.     

一种面向分簇无线传感器网络的多信道跨层协议

针对工业测控对传感器网络抗干扰性及通信实时性的要求,提出了一种面向分簇无线传感器网络的多信道跨层协议.该协议在簇内采用多信道配合时分复用机制,并通过高容忍度信道切换算法实时评估信道质量和自适应切换信道,以减小相邻簇和相邻频段协议的干扰,在簇间引入链路Q值评价路径状况,采用基于概率转发的多路径机制平衡网内数据流量,并控制和缓解拥塞,以减小数据流量大或变化快时因拥塞造成的丢包.该协议将簇内多信道和簇间多路径2种机制相结合以提升网络性能.仿真结果表明,相比传统的分簇协议,该协议能有效抵抗干扰并控制和缓解簇间拥塞,且可缩短约22％的簇间延时.     

无线多跳网络中多径路由与CSMA协议联合优化

为了提高无线多跳网络中端到端的吞吐量,文章提出了一种多径路由与载波侦听多路访问(carrier sense multiple access,CSMA)协议联合的链路接入强度可调节的多径路由(link-access-intensities adjustable multi-path routing,LAMR)优化方案,该方案通过调整路由层多路径流量分配与介质访问控制(media access control,MAC)层协议参数设置来最大化数据流端到端的吞吐量。采用理想CSMA网络(ideal CSMA network,ICN)模型来分析MAC层链路吞吐量性能,构建路由层与MAC层联合优化的系统吞吐量最大化模型(maximum system throughput model,MSTM),用以刻画无线多跳网络中的路径选择、流量分配以及MAC层协议参数设置对链路吞吐量的影响;运用最优化工具求解得到数据流在多条路径的流量分配方案以及各链路的接入强度设置。仿真结果表明,与现有方案相比,LAMR方案平均可以提升21.3%的系统吞吐量,说明多径路由与CSMA协议的联合优化设计可以大幅提升无线多跳网络的吞吐量性能。     

无线传感器网络分簇路由算法及其改进

无线传感器网络的能量有限是限制其作用的重要因素,因此如何高效使用能源并延长节点寿命成为研究的热点.结合已有算法,提出了一种改进的分簇路由算法,将簇头的选举由原先的随机选举变为基于剩余能量的选举,以平衡网络负载;在数据传输过程中采用多跳的通信方式降低簇节点的通信负载.仿真结果实现了节能、平衡节点能耗、延长网络寿命的目的.     

能量感知多路径负载均衡路由算法

针对移动自组织网络的网络拥塞问题,基于能量感知技术并结合负载均衡和拥塞控制方法,提出了一种能量感知多路径负载均衡路由算法。该算法利用能量感知选择满足条件的节点作为路由节点,建立多条连接源节点和目的节点的有效路径;同时分析路径的跳数、节点缓冲区的占用情况,从有效路径中选出用于传输的最优路径;然后对最优路径上的节点和路径的负载情况进行建模分析,当节点能量、节点负载、路径负载到达设定的阀值,就将最优路径上的流量分流到其它路径。利用NS2仿真软件,在不同的场景下对该算法以及QMRB、SMORT进行仿真测试。仿真结果显示:提出的算法与其它路由算法相比将网络性能提升了近20%,起到了均衡负载的作用,能有效地解决网络拥塞问题。     

基于蚁群算法的低能耗LEACH协议分析

针对无线传感器网络路由协议LEACH(低功耗自适应分层路由)算法中簇首与Sink节点直接通信的问题,提出了一种基于蚁群算法的LEACH算法.该算法利用蚁群算法简单易于实现、支持多路径的特点,通过相邻簇首节点间的距离和剩余能量值,在整个网络中建立和更新簇首间的信息素浓度,形成簇首间多跳路由.仿真结果表明,与LEACH算法相比,该算法在能量消耗与延长网络生存周期等方面具有更好的性能.     

基于非均匀数据率的无线传感器网络平衡耗能算法

无线传感器网络采用多跳、多对一的数据传输方式,使得网络能量消耗不平衡,基站附近结点通信负荷过重成为"热点","热点"区域的结点往往最先死亡导致网络失效,此时其余结点仍剩余大量能量.为平衡网络的能量消耗,提出了一种基于非均匀数据率的无线传感器路由协议,其核心思想是结点根据结点与基站的距离调整数据率(单位时间内结点产生数据的速率,简称数据率),距离基站越近数据率越低,以节省能量用于通信,距离基站越远数据率越高,以充分利用节点的能量.     

无线多跳CSMA网络中的编码感知路由

为了提高无线多跳CSMA网络的性能,提出了一种编码感知的路由方案JOCR.首先,采用ICN模型,通过引入编码感知路由,构造了基于路由层与MAC层联合优化的最小花费时间模型,且在该模型中权衡了无线CSMA网络环境下的编码机会、流量分配与MAC层性能之间的相互影响.然后,运用序列二次规划法,求解路由层最佳流量分配方案、网络编码方案以及MAC层CSM A协议参数设置方案,以确保系统在最短时间内完成既定数据传输任务.仿真实验结果表明,与现有方案相比,JOCR方案可以减少至少10%的花费时间.编码感知路由、路由层与MAC层的联合优化均可减少最小花费时间,有助于提升无线多跳CSMA网络的性能.