基于节点通信监听机制的高效感知消息传输机会网络路由研究

针对采用社区划分策略的机会网络路由算法在消息传输过程中存在冗余转发的问题,设计节点通信监听机制,构建了新的消息传输策略,以高效感知邻居节点社区属性信息;并充分考虑携带移动设备的人的移动轨迹特点,设计了社区移动模型;嵌入时间片轮回机制,对网络节点进行动态划分社区;最终提出了基于节点通信监听机制的高效感知消息分发机会网络路由算法。在社区内转发消息时,选取与目的节点通信范围重叠区域内的邻居节点作为下一跳,若不存在这样的节点则将消息转发给与目的节点相遇概率较大的邻居节点或目的节点;在社区间转发消息时,算法选取与目的社区通信概率较大的中继社区节点转发消息,通过充分利用通信重叠区域内的节点转发消息,优化转发节点判定机制,重设消息传输条件,降低消息转发次数,从而提高消息传输成功率,降低传输时延。理论分析和仿真结果显示:与当前机会路由算法相比,新算法的传输成功率以及转发效率更高、平均端到端时延与平均存储时间更低。     

优化QoS的基于LEACH的无线传感器网络路由协议

为了保证无线传感器网络通信质量,同时尽可能地减少路由能量的消耗,对传统的LEACH算法进行改进,提出一种基于LEACH的优化通信质量的无线传感器网络路由协议——节点密度控制算法DC-LEACH算法.本协议的基本思想是通过选取具有良好通信位置的节点作为LEACH算法的簇首,减少网络中节点分布不均匀的情况对能量损耗和通信质量所造成的影响.协议采用概率分析的方法确定最优检测邻域范围,根据检测区域的节点密度确定簇首筛选阈值以进行簇首选举,建立分簇形式的网络路由协议.仿真实验的结果表明,本文提出的改进型协议能够在有效节约能耗的同时提高网络的通信质量.     

无线传感器网络中基于同心圆树的路由选择算法

为了提高高速公路路安全监控无线传感器网络中节点能量的利用效率,并延长网络生存时间,提出一种基于同心圆路由树的路由选择算法。该算法以最小功率进行路由发现,采用短距离的多跳数据传输,引入对簇内节点分级的机制,提高网络能量利用率。仿真结果表明:采用该算法比与采用同类能量感知路由算法相比,所得网络生存时间更长,平均能耗更小。     

一种基于嵌套网络的新型路由优化策略

随着无线技术的迅速发展以及移动数字设备数量的迅速增加,移动性已经成为因特网的重要元素.因特网工程任务组设计的用于提供网络移动性的网络移动性基础支持协议,由于其非最优的路由以及冗长的封装过程,往往会产生相当长的传输延迟以及严重过长的大分组,因此在嵌套移动网络中并不能得到低延迟的切换.为了解决网络移动性基础支持协议在嵌套网络中的高延迟问题,该文提出了一种用于嵌套网络的路由优化机制.该机制基于带有绑定更新树的分层结构,使用绑定更新缩短从移动路由到通信节点或移动网络节点之间的通信延迟;在移动网络内部,使用在分组头部增加家乡地址选择段的方法,降低了顶层移动路由的寻路延迟.仿真结果表明该路由优化策略相对基础支持协议可大大降低嵌套网络中的分组延迟,从而降低了分组开销和切换延迟,达到了最优路由.     

考虑剩余能量和通信代价的传感器网络路由算法

路由能耗直接影响无线传感器的寿命,针对当前无线传感器网络路由算法存在的能量利用率低、严重不均衡等难题,设计了一种基于考虑剩余能量和通信代价的传感器网络路由算法。该算法首先从簇首选择问题入手,全面考虑所有传感器节点剩余能量进行簇首选择和竞争,选择最优传感器节点作为簇首,防止剩余能量最少的传感器节点成为簇首;然后选择通信代价小、剩余能量多的传感器作为通信的中继节点,均衡各节点的能耗,最后采用仿真工具NS2对路由算法的性能进行测试与分析。测试结果表明,该路由算法减少了无线传感器通信的能量消耗,延迟了传感器节点的死亡时间,改善了能量的有效性。     

一种高效可靠的MANET网络路由算法

移动Ad-hoc网络AODV路由协议在路由断掉时,源节点会重新发起路由建立的过程,而在建立新的路由之前,分组会被丢失和通信被中止,针对这问题提出了一种高效可靠的移动Ad-hoc网络路由算法——AODV-RBA(Ad-hoc On-Demand Distance-Vector with Route Break Avoidance).新算法基于AODV,提出了新的路由维护机制:一条活动的路由上的每个中间节点都能检测到通往上行节点的链接中断危险,并在路由中断之前重新建立新的路由,可避免路由中断.NS2仿真结果表明,与AODV相比,AODV-RBA算法在网络时延、丢包率等方面有较大改善,具有较强的鲁棒性和容错性.     

基于节点信任度和博弈论的Ad hoc 网络路由算法

节点能耗和路径可靠性是移动自组织网络路由需要考虑的关键因素。为了提高能量利用率以及实现网络收益的最大化,在节点理性、自私的前提下,运用博弈论方法建立了转发节点选择的重复博弈模型,设计了节点信任度评价函数,并采用惩戒机制来威慑自私节点,迫使其自愿采取协同合作的策略。仿真结果表明,提出的路由算法能够均衡网络的能量消耗,提高分组投递率,延长网络的生存时间。     

自适应动态功率控制的机会网络节能高效路由算法

针对机会网络中基于跨层设计的能量高效路由算法(ERBC)存在的未考虑节点运动、部分数据消息传输时能耗偏大、矢量消息交换过程有冗余控制开销的问题,提出一种自适应动态功率控制的节能路由算法(ERAPC)加以解决。ERAPC算法通过拓展确认字符(ACK)帧的使用改进了基于接收信号强度指示值(RSSI)的节点测距机制,将功率控制的范围从部分数据消息扩展到全部,以减少节点能耗;通过等待收发节点尽可能靠近后才传送数据,进一步减小节点能量消耗;通过提出一种更简捷的矢量消息交换新机制,减少网络控制开销。仿真结果表明,与ERBC算法相比,ERAPC算法的比特能耗至少降低了27.27%,控制开销则减小了11.87%以上。     

无线传感网络多节点通信链路质量检测算法

为提升无线传感网络的扩展性和通信性能,研究无线传感网络多节点通信链路质量检测算法。基于稳定路由协议设计了无线传感网络多节点通信链路质量检测算法,利用通信节点分析报文确认邻居节点间距,通过非参数局部线性核平滑方法依据邻居节点间距建立信号获取平滑后的信号接收强度。判断无线传感网络中的节点是否来自上游节点分组的平滑后信号接收强度后,采取滑动窗口局部多项式拟合方法建立链路质量检测模型,通过链路质量检测结果判断无线传感网络中该链路中通信节点移动状态,通过通信节点移动状态判断链路质量。实验结果表明,采用该算法可准确检测无线传感网络多节点通信链路质量,且在节点数量增加时检测效果依然良好,具有较好的扩展性。     

一种结合休眠机制的改进Epidemic机会网络节能路由算法

机会网络是一种节点运动性较强的无线传感器网络,网络拓扑的动态变化导致节点之间的通信路径经常断裂,因此传统的路由机制并不适用.在分析机会网络的经典路由Epidemic的基础上,以降低节点能耗为目标,结合休眠机制对Epidemic进行了优化改进,提出了一种全新的机会网络路由算法(Energy-saving Opportunistic Networks Routing based on Sleeping Mechanism and Epidemic Routing,ERSE).该算法在判决节点进入休眠的问题上,做了三次判断.第一次是为了让节点不错过当前可能的通信机会,当有一段时间没有遇到其他节点时,才进入休眠判决过程;第二次是为了防止让转发任务较重的节点过早陷入死亡状态,让低于能量阈值的节点进入强制休眠状态;第三次则是根据节点以往的运动规律预测未来可能出现的场景,并对休眠时间做了一个极端的假设,保证节点尽量不错过大部分的通信机会.仿真结果表明,与经典的机会网络路由算法相比,ERSE算法在保证了网络性能基本不下降的同时,大幅度降低了节点的能耗.     

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ZigBee的无线传感器网络的自愈功能

无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)中如何延长路由节点的生命期和保证网络正常运行非常重要.以WSN主控芯片CC2430为硬件基础,建立了在ZigBee协议下固定节点的链状网络路由模型,提出了一种网络自愈的方法,即为每跳路由节点配备一个备用路由节点,利用高斯算法对各路由节点接收信号强度(received signal strength indi-cation,RSSI)值进行检测,依据检测的RSSI值判定电池的供电情况,进而决定是否启动处于睡眠的备用路由代替当前路由承担相应的工作.实验结果表明,在没有环境因素的情况下,可以较好地实现自愈功能.     

无线移动Ad hoc网络安全匿名路由协议

移动无线AdHoc网络中允许无线移动节点在没有预设网络设施的情况下进行通信。由于节点无线信号覆盖范围的限制两节点的通信通常需要许多中间节点进行转发,导致网络中的恶意节点对数据交换的安全和隐匿造成威胁。加密技术只能对所交换的数据内容进行保护,路由信息将暴露通信节点的身份和通信节点之间的关系。本文针对现有的移动无线AdHoc安全隐匿路由协议进行改进设计,改进后,提高了算法效率,增强了协议的匿名性和安全性。     

一种基于服务质量的点对点通信路由选择算法

基于服务质量的路由选择机制是向分布式多媒体应用提供服务质量保证的重要手段·着重研究了基于服务质量的点对点通信路由选择机制,根据点对点分布式多媒体应用的实际需要和Dijkstra算法,提出了一遍逐段式算法,证明了算法的正确性·同时,设计并实现了算法的仿真软件,仿真结果表明算法是有效的·一遍逐段式算法不仅可以满足基于服务质量的点对点通信路由选择的需要,而且可以用于多媒体组通信路由选择机制的初始路由建立·     

一种基于QoS的移动无线激光通信网络路由算法

对无线光通信网络的研究现存大都集中在拓扑控制方面,对路由技术的研究较少．马里兰大学的Abh-ishek Kashyap等提出了针对无线光通信网络中拓扑控制与路由的Rollout算法,算法适合网络节点固定或移动频率不高的网络环境．该文引入了全球定位系统（GPS）来获取无线激光通信网络中移动节点的地理位置,设计了一种节点的邻接矩阵来动态更新网络巾节点的拓扑,考虑到移动无线光通信网络中节点的快速移动、链路带宽、最短路经以及节点收发器数目的限制,提出了一种服务质量（QoS）路由算法．仿真结果表明,该算法的性能较好,能更好地适应节点快速移动的无线激光通信网络．     

基于IPv6的网联汽车安全通信系统

针对车辆移动节点的路由机制和通信信息安全问题,从网联汽车的地理位置和通信安全出发,设计实现了一个融合了IPv6技术的车载通信系统,在C2C子层参考并优化了Cargeo6开源项目实现基于地理位置的单跳广播通信和多跳广播路由;在路边设施RSU中使用NAT技术实现车联网内部IPv6地址与公网地址的有效切换,同时引入IPv6中的IPsec技术来保证网联汽车通信信息的安全性.最后,在校园IPv6网络中验证了系统的通信性能,测试结果表明:该通信系统在实际场景中可实现多跳路由,单跳最远通信距离为450m左右,实现了实际场景中低时延、高可靠的数据传输.     

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.     

一种改进的移动Ad hoc网络快速切换路由算法性能分析

针对移动Ad hoc网络快速切换路由算法只进行路由切换而不对失效链路进行修复的缺点,本文提出一种改进的基于快速切换策略的移动Ad hoc网络路由算法。通过采取分组控制开关和局部修复机制提高网络路由可靠性。仿真结果表明该新算法有效地减少了路由重构概率,提高了网络的传输可靠性。     

采用邻居节点的改进ZigBee路由选择算法

在无线传感网络中,路由选择是高效使用网络、延长全网络寿命的关键之一.为了提高网络效率和节省网络整体能耗,提出了一种路由选择优化算法,该算法利用没连接到的邻居节点进行数据路由选择,以减少从源节点到目的节点的跳数,进而达到提高网络效率和节省能耗的目的.通过仿真实验对比分析了改进前后的实际效果,实验结果表明改进后的路由选择优化算法减少了ZigBee节点间路由的跳数和延迟,提高了路由效率,节省网络整体能耗.     

一种基于能量和距离的多级能量异构传感器网络路由算法

为了能有效地利用节点能量的异构性,降低网络能耗、延长网络稳定周期,提出了一种同时考虑节点剩余能量和节点至基站距离的多级能量异构无线传感器网络的分簇路由算法.在节点簇间综合考虑簇头剩余能量及其与基站的通信能耗,以选择合适的下一跳路由节点.仿真结果表明,该算法可以有效地均衡网络能量消耗,延长网络稳定周期.该路由算法在维持节点存活个数、降低网络能量消耗及增加网络数据传输吞吐量等指标方面优于几种常见传感器网络路由算法,表明在综合考虑能量和距离等因素后能够获得比单一考虑能量或者距离的算法更优的运行结果.