IEEE802.15.4传感网络一种降低RDC路由协议简

在无线传感网络WSN(wireless sensor network)中,传感节点依据不同的路由协议向Sink发送数据,传感节点一直处于工作状态,即无线工作周期RDC(Radio duty cycle)达到100%,加快了能量消耗,降低了网络寿命.为此,本文提出MUCBR(Mesh-under cluster-based routing)路由协议,降低RDC.MUBCR协议基于IEEE 802.15.4平台,并通过Contiki operating system进行实施.MUBCR协议采用Clustering技术,并结合Mesh-under路由协议,将网络划分不同的簇Cluster,并为每个Cluster选择一个簇头CH(Cluster head).CH给Cluster内成员随机分配工作时隙(time-reference).传感节点仅在自己的时隙内发送或接收数据,降低RDC.同时,通过随机分配时隙,降低了数据包传输的碰撞.通过Contiki operating system仿真,提出MUCBR的RDC低至0.08%,能量消耗也仅占同类算法RPL约40%、RIME约25%.与802.15...     

一种考虑休眠模式的IEEE 802.15.4 MAC协议Markov分析模型

为了有效描述启用休眠模式的IEEE 802.15.4 MAC协议,提出一种考虑休眠模式的IEEE 802.15.4时隙CSMA/CA算法Markov分析模型.分析了协议参数对吞吐量和功率消耗的影响,其中特别考虑了占空比和非饱和负载的影响.并且讨论了模型参数数值结果.结果表明,分析模型给出的理论分析结果与仿真结果较吻合,且该模型可用于描述休眠模式对IEEE 802.15.4协议性能所产生的影响.     

改进的IEEE 802.15.4组网协议算法

分析了IEEE 802.15.4网络初始化的流程,并提出了一种改进的协议算法.通过设置协调器进行处理,有效地减少协议的冗余信令,避免了不必要的冲突,减少了节点加入网络的延迟.最后通过仿真对原协议和改进算法进行比较,得出节点加入过程的原语数减少了31 %,加入时间减少了84 %.当多个节点在较短时间内都进行加入操作时,改进算法的优势更加显著.这种改进算法能在家庭网络中得到很好的应用.     

IEEE802.15.4协议安全模式的软硬件协同设计

针对无线传感器网络协议IEEE802.15.4安全模式的实现,基于GEZEL设计环境,选择较低成本的8bit微处理器平台Dalton8051,对安全模式配置和高级加密标准(AES)数据通路进行了软硬件协同设计与协同仿真.充分考虑处理器资源占用、系统灵活性,通信容许带宽,对设计进行了合理的软硬件划分、简单的指令设置,电路模块重用.实验结果表明该设计能够提供灵活的安全模式配置、最小化8051资源占用率、保证了协议868/915 MHz频段通信速率要求.     

Freescale IEEE 802.15.4协议栈的分析和应用

通过对Freescale的IEEE 802．15．4协议实现代码的分析,提出Freescale解决方案的总体架构和实现机制,最后在Freescale公司GT60系列MCU和MC13192射频芯片的硬件平台上实现了一个温度传感器网络．     

一种蜂窝辅助的AODV路由协议

首先提出了一种新的融合Ad Hoc和蜂窝网络体系结构.接着在这种融合网络结构下,对传统AODV路由协议进行了改进,设计了一种蜂窝辅助的AODV路由协议(CA-AODV).CA-AODV路由协议利用蜂窝系统中代理节点所保存的移动ad hoc节点位置信息,来维护、更新节点中的路由,这种主动维护路由信息的方法从而可以提高传统AODV协议的性能.最后文中通过NS-2仿真表明:在数据发送率较高的情况下,CA-AODV路由协议能显著提高传统AODV协议的系统参数性能.     

一种能耗均衡的WSN路由协议

能耗均衡的路由协议对于无线传感器网络至关重要,它能够延长整个网络的生存时间。文中分析了低功耗自适应聚类及其改进协议的优缺点,在其基础上提出了一种基于能量消耗密度的协议。该算法分簇阶段,综合考虑了节点所在区域的密度及簇内节点能耗,平衡各簇中的能耗负载,降低网络中能量消耗不均。仿真结果表明,该算法在能耗均衡性和延长网络生命周期方面比原有算法有了比较大的提高。     

带睡眠机制的IEEE 802.15.4 MAC协议性能分析

针对IEEE 802.15.4中的周期性睡眠机制,提出了一种IEEE 802.15.4 MAC协议实时应用中完全基于时隙分析的精确建模方法.该方法把IEEE 802.15.4的睡眠机制以及载波侦听多址接入/冲突避免(CSMA/CA)机制同时纳入考虑,将整个超帧以退避时隙为单位进行划分.通过对2个机制精确到时隙的建模,分析了网络负载以及占空比特别是睡眠机制对能耗、吞吐量及平均服务延迟等网络性能的影响.NS-2仿真结果表明,该模型可准确预测实时应用中IEEE 802.15.4网络性能,且在相同数据率条件下占空比适当的睡眠机制可使得能量消耗以及网络吞吐量达到最优值.     

Ad Hoc网络中一种基于概率广播的AODV路由协议

分析Ad Hoc网络现有的AODV改进算法的现状与不足,提出了一种基于概率转发的广播算法,并将该算法应用于AODV路由协议.实验仿真结果表明该算法在平均时延、数据包的到达率、路由发现频率等方面的性能优于AODV算法.     

一种改进的AODV路由协议安全性方案

针对AODV路由协议的几种攻击方案和解决方案进行了分析与比较,提出了用k跳加密/解密法改进AODV路由协议的安全性,其原理简单,负载较轻,适合Ad hoc网络的运行特点.     

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.     

基于无线传感器网络SPIN路由协议的另一种改进方法

本文重点讨论了SPIN协议,并针对SPIN存在的“数据不可达”问题提出了另一种改进方案SPIN-R.。在该方案中,源节点发送DATA由广播改为多播,中间传感器作为转发路由,将数据转发到多个Sink节点。最后,本文对SPIN-R从理论上进行了性能评估,结果表明：SPIN-R不仅解决了“数据不可达”问题,而且不会增加网络收敛时间,中间传感器节省了能量浪费,从而延长网络生命周期。     

一种基于移动代理的EAAODV路由协议

结合移动代理技术,兼顾路由效率与网络路由的稳定性,在Ad hoc网络中提出了一种新的路由方法EAAODV(Energy-Aware AODV).该策略利用移动代理特有的特点,获得网络中能量动态分布的状况,从而达到网络能量均衡,网络的生存期和吞吐量等方面也有了显著的提高.EAAODV克服了传统的AODV等协议下,由于某些节点的能量耗尽而导致网络路由不畅以及断链等问题.经过数学分析与网络仿真后,结果表明:与传统的AODV协议相比较,在EAAODV协议下,网络能获得更大的吞吐量,更长的生存期.     

基于IEEE 802.15.4 MAC协议电能量自动抄表系统

提出了媒体接入控制(MAC)协议下用于自动读取电能量数据的无线总线结构,并在此结构形式上,分析了电能量终端的数据量特点,以及无线信道中影响误码率的因素.通过实际分析给出了适合无线传输的数据帧格式,最后对通信协议和终端的软、硬件进行了设计.     

一种基于IP路由协议的流量工程策略

基于传统IP路由协议的流量控制方法可降低系统复杂度并同时降低运营成本。提出一种新的基于传统路由协议的流量控制方法。该方法首先根据特定准则计算各连接的权值,然后根据一种改进的最短路径选择策略确定路径。还提出一种动态需求下的权值调整策略。实验结果显示,在网络流量需求改变时,只需调制部分连接的权值即可达到和最佳路由相近的性能．从而可大大降低因权值调整产生的负载。     

一种改进的移动自组网AODV路由协议

端到端的服务质量(QoS)问题是Ad Hoc网络当前面临的挑战之一。本文提出了一种改进的AODV路由协议IAODV。IAODV在原始AODV的基础上增加了资源预留、最小开销路由、后备路径机制,提高了网络中QoS路由建立的概率、延长了整个网络的寿命、减小数据传输中平均端到端延时。仿真结果表明该协议优于原始的AODV路由协议。     

一种AODV路由协议端到端认证方案

在分析AODV路由发现机制安全性的基础上,提出使用不对称加密机制保护AODV的路由发现信息,实现有效的端到端路由认证,以弥补AODV协议安全性的不足.     

IEEE 802.15.4网络的IPv6报头压缩研究

研究IETF草案在IEEE 802.15.4网络进行IPv6分组的传输的基础上,提出了一种基于IEEE 802.15.4网络的IPv6报头压缩方案.通过修改适配层帧格式及使用路由标识符,该方案的压缩报头比草案的压缩报头小7个字节,并且它兼容现有IETF草案.在实验平台上的测试结果表明,使用本方案能够延长节点生存期.     

无线传感器网络CMR路由协议的改进

针对CMR路由协议在簇划分时分簇不均匀、孤立簇首较多等问题,提出新的簇划分算法来进行改进,并给出了算法的实现。改进后的算法选择连通度高的节点优先成为簇首,这样选择出的簇首更加利于簇的管理与维护。节点连通度的获取完全是分布式算法,具有较小的时间复杂度。实验表明,该算法大大降低了孤立簇首的个数,成簇饱和度较高。     

无线传感器网络LEACH路由协议的研究

对于无线传感器网络(WSN)来说,网络层协议负责路由发现和维护,是无线传感器网络的重要因素,网络层路由协议的好坏直接影响到整个网络的性能.LEACH路由协议在众多无线传感器网络协议中有一定优势,对LEACH低功耗自适应分簇路由协议进行研究,通过计算仿真,确定LEACH协议中最优簇数,达到优化网络性能的目的.