基于Gossip算法的无线传感器网络时间同步

将Gossip算法用于实现无线传感网络的分布式时间同步,提出单Gossip同步算法和多Gossip同步算法,解决传统无线传感器网络时间同步算法中存在的计算复杂度高和同步收敛速度慢等问题.单Gossip同步算法首先利用构造生成树算法得到一个生成树,然后,依次对生成树每条边的两节点时钟信息进行Gossip运算,反复循环,最终可使网络各节点的时钟信息收敛于它们初始时钟信息的平均值.多Gossip同步算法对生成树进行边染色,相同染色的边可以同时进行Gossip运算.这2种同步算法减小了消息交换数,降低了计算复杂度,提高了同步的收敛速度.用随机矩阵理论和图论进行了理论证明,通过计算机仿真对理论分析进行了数据验证.     

WSN中一种基于叠加编码的协同传输方案

针对分簇无线传感器网络WSN(wireless sensor networks)中现有的协同传输方案以牺牲频谱利用率来换取能效增益的不足,提出了一种基于叠加编码的簇间协同传输方案.该方案在保证系统的频谱利用率条件下,通过相邻簇的簇头节点相互协作来完成数据的传输.在频谱利用率相同的条件下,对现有的簇内协同传输方案和提出的...     

一种基于叠加编码的下行链路功率优化方案

传统的物理层网络编码虽然可以通过数据流的耦合减少网络中数据包的传输数量,从而在一定程度上改善无线通信系统的传输性能,但在进一步节约资源,提高系统容量等方面依然存在一些问题.为此,在传统节点级网络编码基础上,给出了一种适用于蜂窝小区下行链路的叠加编码方案.该方案通过基站与用户闻协作,在网络编码的基础上对用户信道状态进行区...     

基于预测编码的无线传感器网络节点数据压缩算法研究

基于一阶预测编码,对无线传感器网络节点采集的数据进行压缩,除去数据之间的冗余信息,大大减少了网络数据传输量.仿真结果表明,采用改进的预测编码进行数据压缩,可极大减少能耗,增加网络生命周期等效果.     

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...     

基于结构化Gossip协议的网格服务发现

在动态的网格环境中分布着大量不同类型的服务和资源.快速、准确地进行资源与服务发现,是影响网格计算性能的关键因素,因此,建立了一种基于消息扩散的网格服务发现机制.提出了一种新型的结构化Gossip消息扩散算法,简称为S-Gossip,此算法具有良好的冗余性和完备性.我们详细的描述了此算法及其协议的实现,并在此基础上建立了层次化的服务发现模型.     

基于WSN的DV_Distance定位算法研究

近年来,无线传感器网络的节点定位技术得到了广泛的研究和关注,确定事件发生的位置是无线传感器网络的功能之一,对无线传感器的研究起着至关重要的作用。本文针对DV_Distance定位算法得到的距离值误差较大的问题,提出一种定位精度相对较高的改进型DV_Distance算法。     

分簇无线传感器网络中基于网络编码的任务发布策略

提出了一种基于网络编码的分簇无线传感器网络监测任务发布策略,减少了簇头节点对单份数据的依赖性,有效地提高了网络对报文易丢失的容错性能.     

一种新的无线传感器网络危害传播模型

研究了无线传感器网络中的危害传播问题,提出了一种新的危害传播模型.针对随机图模型存在的不足,利用随机几何图来构造无线传感器网络的拓扑,分析无线传感器网络中的危害传播,并与随机图构造的网络拓扑下的危害传播进行比较.结果表明,采用随机几何图拓扑网络比随机图拓扑网络能够更有效地减缓整个网络的危害爆发.     

基于网络编码的WSN可靠数据分发方法

为了实现无线传感器网络中快速可靠的数据分发,提出了一种基于网络编码的可靠数据分发方法,其核心思想是结合随机线性网络编码和泛洪协议实现数据分发.针对数据传输冲突导致目的节点不能收到所有数据的问题,重点讨论了保证可靠数据分发中的重传机制,目标实现了100％的分发成功率.通过仿真实验,一方面分析了所提出方法对网络性能的影响,...     

基于叠加编码的时间压缩转发中继协议

传统重复编码解码转发中继具有简单、易实现的特点,在无线通信中得到了广泛的研究.重复编码的采用使得中继接收和转发必须占用同等的信道资源,这在中继信道各链路质量存在差异的情况下会导致系统频谱效率低下.为此,文中提出了一种基于叠加编码的中继协议,利用叠加编码在信息速率调节方面的灵活性,既保证重复编码的使用,又允许对中继转发时间进行适当压缩,进而均衡各链路负载.理论分析及仿真表明,在信源及中继至信宿的组合链路较好的情形下,基于叠加编码的中继协议实现了更高的频率利用率.     

无线网络编码随机优先级检测调度算法

提出了一种针对中继网络编码的随机优先级检测调度(REDP)算法.中继节点根据数据流优先级和网络拥塞程度调整丢包概率,通过主动丢包避免严重网络拥塞,降低传输时延和系统能耗.建立了2条数据流中继网络编码的Markov链模型,推导了数据流的丢包率和时延,理论分析表明,在流媒体服务质量(QoS)规定的丢包率约束下,REDP算法能有效降低等待时延,更利于视频、语音等实时业务流的传输.数值仿真结果表明,与PNCP算法相比,REDP算法能够有效增加网络编码机会,从而降低了系统能耗.     

基于网络编码的传感器网络防窃听技术

对基于网络编码的无线传感器网络防窃听技术,该文采用线性网络编码技术,建立了多条不相交多路径,通过源节点和中间节点对原始数据包和接收到的数据包进行编码,窃听节点只有在接收到处于不同链路上的足够数据包数才能够成功解码获得有价值的数据。通过理论分析研究了节点通信能力和网络覆盖率的关系。结果表明:窃听者通常只有大幅增加单个节点通信半径,或者采用多节点协同窃听方式,才能提高成功窃听的概率。     

基于带回溯传播信息和编码技术的求解传递闭包方法

求解传递闭包问题是计算机科学中的一经典问题.文章提出了一种新的传递闭包算法,并导出了若干理论结果,能够将任一关系图化为左偏序图,它是基于带回溯传播信息和编码技术的深度优先搜索算法,该算法效率高,且易于实现.     

基于网络编码的流量感知路由协议研究设计

介绍了网络编码的基本理论及相关技术,详细分析了无线网络的基本架构和路由技术,在此基础上分析了无线网络中流量分布对网络编码的性能影响,进一步提出了基于网络编码的流量感知路由协议,并在AODV路由协议基础上对流量感知路由协议进行了研究设计。     

基于网络编码的无线传感器网络功率管理

无线传感器网络中进行数据采集及其运算时均采用电池驱动,能耗便成了无线传感器网络设计时最应考虑的关键因素.采用网络编码时,中间节点发送的数据包是其接收信息的线性组合,传输一定大小数据包时最小化数据传输次数,传输次数越少,功率消耗也越少.分析了网络编码时无线传感器网络传输过程及其节能的原理,比较了是否采用网络编码的2种无线传感器网络传输方式的能效.结果表明,采用网络编码技术,可以有效地减少传输总功率,延长无线传感器网络的生存时间.     

用于环境监测领域无线传感器网络中的数据压缩编码算法

针对应用于环境监测领域的无线传感器网络(Wireless Sensor Network-WSN)所监测到的数据基本不变或变化很慢的特点,提出了一种差分编码数据压缩算法.该算法的核心思想是根据上一包的内容得到本包信息,适用于没有丢包现象的网络.但是在WSN中由于通信不稳定常存在丢包现象,为此对WSN的路由协议作了改进,使这种数据压缩技术能够被应用.该算法编解码简单,在计算能力有限的传感器节点中能很容易地实现.通过分析和实验,表明该算法可以很好地提高网络寿命.     

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.     

基于电力通信的LEACH算法的研究和改进

结合无线传感器网络在智能电网的应用,构建了无线传感网的能量模型,详细分析了LEACH算法的原理和实现方法.针对电力通信自身特点,分析LEACH算法存在的不足,提出了一种针对电力通信的改进型算法SG-LEACH.该算法根据电力通信的特点,将节点分为普通节点与高级节点,高级节点优先当选簇首.仿真结果表明,SG-LEACH算法能有效平衡节点能耗分布,大幅延长节点生存时间,提高网络传输效率.     

无线传感器网络中恶意软件传播研究

从平面无线传感器网络的拓扑结构、无线共享通信及安全机制等固有特征出发,对无线传感器网络上的恶意软件传播动力学进行研究.首先,使用随机几何图建立平面无线传感器网络模型;然后,基于元胞自动机理论建立恶意软件SI(Susceptible-Infected)传播模型,该模型充分考虑无线传感器网络固有特征和传播特征,模型建立引入MAC机制和随机密钥预分布方案.分析和仿真表明,无线传感器网络的空间局域化结构特征、无线信道共享机制和安全管理应用主导了传播增长效果,限制了恶意软件传播速度,降低了在无线传感器网络中大规模流行恶意软件的风险.文中提出的模型能够描述无线传感器网络中恶意软件传播行为,为建立无线传感器网络安全防御机制提供了基础.