基于节点地理位置路由算法的仿真实验研究

为了降低无线传感器网络(WSN)中节点间通信开销,进一步节省节点的能量,文献[1]提出一种新的基于分区管理节点的路由算法——基于节点地理位置的路由算法(I-ERIDSR).研究在Matlab仿真环境下,对新算法中影响分区半径取值的参数进行讨论,并将新算法与现存算法进行对比.仿真实验结果表明,采用新算法网络中节点耗能更均衡,新算法在降低节点通信开销的同时,延长了网络的寿命.     

多重链路网络中基于QPAS的并行算法

提出一种基于最短路径的QoS度量并行算法(QPAS)的两级并行算法。将多重链路网络按连接规则划分为若干网络分区,利用QPAS算法并行计算出每个分区内的QoS路由,并将路由结果发送给相应的分区处理器,最终由分区处理器调用最短路径并行算法计算出分区间代价最小路径。最后研究了路由更新频度。实验结果表明,基于QPAS的两级并行算法的时间复杂度更低,适用于有限节点网络的路由寻优。     

分层的无线传感器网络非均匀分簇路由算法

为解决无线传感器网络分簇路由算法因簇间长距离通信而带来的高能耗以及路由寻址复杂的问题,提出了一种基于分层的非均匀分簇路由算法。该算法对非均匀分簇算法进行了改进,在竞争半径的计算上同时考虑了节点的位置和剩余能量,以使簇头的负载更加均衡。采用层间多跳通信方式进行数据传输,不仅避免了节点的长距离通信问题,而且简化了数据转发过程。仿真实验表明：与低功耗自适应分簇路由算法和非均匀分簇算法相比,该算法能够有效地节约簇头的能耗,减少网络的系统能量开销,延长网络的工作周期。     

一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法

为克服传统基于概率的路由协议因消息多次转发而导致的网络开销问题,该文在不需获知目的节点先验知识前提下,基于节点局部信息定义包含延迟度和有效性的节点社交尺度,提出了一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法。该算法通过自适应选择社交延迟度低节点作为消息中继节点,实现消息的局部快速转发;根据计算节点社交有效性实现消息转发队列的调度管理。实验结果表明:在保证消息投递成功率的前提下,提出的基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法有效降低了消息转发数和负载比率,从而降低网络开销。     

一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法

为克服传统基于概率的路由协议因消息多次转发而导致的网络开销问题,该文在不需获知目的节点先验知识前提下,基于节点局部信息定义包含延迟度和有效性的节点社交尺度,提出了一种基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法。该算法通过自适应选择社交延迟度低节点作为消息中继节点,实现消息的局部快速转发;根据计算节点社交有效性实现消息转发队列的调度管理。实验结果表明:在保证消息投递成功率的前提下,提出的基于社交尺度的延迟容忍网络路由算法有效降低了消息转发数和负载比率,从而降低网络开销。     

超远距离光纤通信负载异常节点安全绕行路由算法

目标异常节点的特征存储时序延迟较高,导致路由分组数据绕行功耗过高;当前的通信负载异常节点绕行路由算法无法计算路径权值,导致路由功耗较高。为此,本文提出超远距离光纤通信负载异常节点安全绕行路由算法。基于超远距离光纤通信线路,计算端口负载路径权值,根据权值大小判断目标异常节点位置,并建立安全绕行分层结构,以此确定异常节点绕行的最佳路径。实验结果表明:所设计算法的路由分组数据绕行功耗最高为11.0 W,该数据证明了数据路由功耗较低,所提算法应用效果良好。     

分区大规模无线传感网络多跳LEACH协议

近年来通信技术的进步促进了低成本、低功耗、自组织无线传感网络的应用。节点有限的电池寿命是无线传感网中一个关键问题。从节点传输数据到基站是网络的主要能耗之一,因此许多路由协议被引入来延长网络寿命。本文提出一种基于分区的大规模无线传感网络多跳LEACH算法,该算法通过对感知区以基站为中心进行圆形分区,然后再利用定向天线将圆形区按不同角度进一步分区,有效的实现了离基站越近分区越小,从而簇成员个数越小。MATLAB工具仿真表明,与已有的LEACH协议和M-LEACH协议相比,基于分区的路由协议能够有效降低基站周围节点的能耗,从而延长整个网路的生存期。     

一种新型的半固定地理路由

针对地理位置路由协议中逐跳决策造成的时延以及路由局部化问题,提出了一种基于期望传输时间的半固定路由方法。该方法以虚拟邻居节点集的方式扩展节点传输半径,以映射的方式选择转发节点与虚拟邻居节点的路由,减少了路由选择时间,并以边界节点集的方式解决网络中的局部化问题。半固定路由表形成时,以期望传输时间作为衡量参数,有效的对链路进行了优选,为数据传输提供了更优的链路条件。该算法省略了中间节点的路由选择时间,减少了协议转换和尝试寻路造成的时间开销,使得网络的延迟状况得到了很大程度的改善。仿真结果表明,该算法可以有效应对路由局部化问题,降低时延,提升网络性能。     

基于能量迭代模型和蜂群优化的异构无线传感器网络节能分簇路由算法

针对无线传感器网络节能分簇路由通信时存在数据传输节点死亡数量较多、传输能耗输出较大的问题,提出一种基于能量迭代模型和蜂群优化的异构无线传感器网络节能分簇路由算法.首先构建网络通信能耗模型,以缩减能耗为目标结合差分蜂群算法及时优化网络节点分布;然后基于网络节点分布优化结果,制定异构无线传感器网络节能分簇方法,使用能量迭代选簇方法确定簇头,获取簇头半径完成异构无线传感器网络的通信节点节能分簇;最后设定通信簇头节点与基站之间的距离,确定节点通信时的路由等级,并结合多跳的路由通信方式,实现异构无线传感器网络的节能路由通信.实验结果表明,利用该方法进行网络节能分簇路由通信时,数据传输节点死亡数量最多为22个,节点传输最大能耗为21 nJ/bit,表明该方法节点通信节能效果较好.     

基于多信息素蚁群优化的WSN节能路由方案

针对当前无线传感器网络节能路由算法中出现的计算效率低和节能效果不佳等问题,本文提出一种基于多信息素蚁群优化的节能路由方案.该方案通过综合考虑节点剩余能量、相邻节点数和节点间距离等因素,在节点能量利用率较低的情况下,利用多信息素蚁群优化算法寻找传感器节点到基站的最佳路由,以经济的能耗将传感数据传输到基站.实验结果表明:与其他对比算法相比,本文提出的算法具有明显优势,能够有效实现节能路由开销,提高网络寿命的目标.     

传感器网络中一种基于簇的路由算法的研究

为了降低无线传感器网络中节点的能量消耗,提高网络生存期,提出了一种基于簇的路由算法.该算法首先采用K均值动态聚类算法将网络分簇,靠近Sink节点处具有更多的簇;其次利用数据汇聚路由算法寻找从簇头节点到Sink节点的路由;最后由当前簇头根据节点剩余能量及邻居节点的位置重新选择下一轮的簇头,并由新簇头形成簇间路由.仿真计算证明该算法是合理有效的,达到簇内节点能量均衡消耗的目的,同传统分簇算法相比,具有更长的网络生存期和更低的通信能耗.     

基于节点属性和缓存管理的机会网络路由算法

由于机会网络中的节点移动性强,资源受限,设计高效的机会网络路由算法面临巨大挑战.目前已有的路由算法大多借助节点之间的相似性来提高算法的性能,而没有关注到节点之间的异构性,导致部分节点承担了过重的传输任务,从而影响了网络性能.以传统的PRoPHET路由算法为基础进行优化,提出了基于节点属性和缓存管理的机会网络路由算法(Opportunistic Routing Protocol based on Attributes of Nodes and Buffer Management,OANBM),该算法考虑节点的异构性,尽可能利用通信能力强的节点完成转发任务,并且加入缓存管理措施来降低网络负载.仿真结果表明:与经典机会网络路由算法相比,该算法的消息投递率可有效提升10％,而且大幅降低了网络负载率.     

基于表面自适应的定向贪婪选路

针对无线传感器网络中基于位置的路由算法中存在的重复搜索和冗余计算问题,提出一种基于表面自适应的定向贪婪路由算法(DGAFR).该算法充分发挥贪婪转发、表面路由转发和定向选路的优势,依据局部区域节点的状态信息进行整个网络的路由选择.理论上分析证明DGAFR算法具备渐近最优性;仿真结果表明,相比于GPSR和GOAFR,该算法降低了大量额外的通信和计算开销,更适于大型的传感器网络.     

基于多环结构的P2P覆盖网络路由算法

P2P系统中采用的随机选择邻居节点的方法会降低路由效率以及增大网络开销.针对这一问题,在分析现有的路由算法的基础上,提出一种基于多环网络拓扑结构的P2P路由算法RMCT.该算法将P2P节点划分为若干簇并设立簇核节点进行管理.RMCT采用常数级别的路由表,设计了节点加入、退出算法以及簇的划分、簇核选举等算法.通过实验与经典Chord算法进行性能对比,证明了RMCT在路由性能方面有明显优势,是一种有效的路由算法.     

MANET中基于位置和拓扑信息的混合路由算法

在移动Ad Hoc网络(MANET)中,基于拓扑的路由协议所建立的路由会发生断链,经常要进行路由维护;而基于位置的路由算法不需建立和维护路由,但是它必须要有位置服务来获得目的节点的位置信息.为此,文中提出了一种基于位置和拓扑信息的混合路由算法,该算法利用链路的建立过程来获得部分节点的位置信息,不需要专门的位置服务.当所建立的链路断开时,如果有目的节点的位置信息,则源节点可以用基于位置的策略来直接发送数据包.仿真实验结果表明,该算法减少了路由维护的次数,不仅降低了路由开销,而且提高了路由的性能.     

一种结构化对等网络中的偏向路由算法

由于路由效率高,贪婪式路由算法成为目前基于DHT的结构化P2P协议的首选路由算法,但贪婪式路由算法仅考虑路由效率而忽视了系统中节点负载平衡问题．文章提出一种适用于无状态结构化P2P协议中的偏向路由算法,与传统的路由算法不同的是,偏向路由算法将根据节点间负载变化和路由效率两个方面来动态选择下一跳节点．实验结果表明：与贪婪...     

传感器网络中基于应用规则与概率的动态路由算法

针对连续数据分发型传感器网络，提出一种基于应用规则和概率的动态路由算法。算法基于节点的状态信息，与应用规则交互后周期性地构造一棵广度优先的数据汇集树形成动态路由路径。数据汇集树由初始生成树建立与生成树修补两阶段组成。算法首先将节点状态作为输入参数提供给应用规则，再由规则使用预定义公式计算出节点当前轮成为树节点的概率，形成初始树；而后在树修补阶段，通过添加一些新的普通节点为路由节点对初始树进行修补，完成树的连通覆盖。仿真结果表明，与TinyOS信标算法相比，在本文设计应用规则下的路由算法具有高数据传输率、时延短、平均能耗低的优点，能延长网络生存时间。     

改进遗传算法在WSN路由选择问题中的应用

无线传感器(WSN)路由选择问题大多围绕降低路由选择过程中的传感器的能耗,以及防止节点早死亡等方面展开。基于细菌觅食算法良好的收敛特性,本文运用半解析解的思想提出了一种新的算法对传统遗传算法的计算过程进行了优化,并选取随机网络拓扑模型建立50节点和100节点的网络拓扑图以验证本文算法的适用性。结果表明在无线传感器(WSN)路由选择问题中,本算法同传统遗传算法、蚁群算法、免疫克隆算法、细菌觅食算法相比较,在计算效率、能量消耗、平均延时方面体现了良好的适用性,可大大降低能量消耗,延长网络生存时间。     

基于混合策略的机会网络路由算法

针对机会网络中传统路由算法对转发节点的选择考虑不周,导致消息投递率较低和网络性能不高的问题,提出一种基于混合策略的路由算法BHS(routing algorithm for opportunistic network Based on Hybrid Strategy)。该算法根据转发节点的剩余缓存空间百分比、剩余能量状态、与目的节点相遇概率以及信任度4个因素,计算各个转发节点将消息成功投递到目的节点的混合策略值,通过综合转发策略来决定消息最佳的下一跳转发节点。仿真结果表明,与传染路由以及单方面考虑转发节点能量、缓存空间、概率和信任度的路由相比,BHS在消息投递率、平均延迟时间和平均缓存时间等方面比上述路由协议的性能更好。     

基于组合优化理论的能量感知路由算法

针对传统OLSR算法的传输功率消耗和节点剩余能量之间的矛盾,提出了一种基于组合优化理论的能量感知路由算法(EW OLSR).首先根据传输功率消耗和节点剩余能量构建节点能量消耗数学模型,并将其作为路由选择目标函数,然后在节点剩余能量计算中引入ARIMA LSSVM组合预测模型,最后根据能量消耗最小路径选择数据传输路由.实验结果表明,EW OLSR算法不仅减少了网络能量消耗和传输时延,而且提高了分组到达率,在无线网络中具有广阔的应用前景.