认知无线Mesh网络中基于频谱聚合度的分簇算法

针对认知无线Mesh网络拓扑结构和可用频谱实时变化的特点,提出一种基于频谱聚合度分簇(SCDC)算法.该算法提出了节点间可用频谱的质量聚合度因子,联合节点位置变化信息,通过计算节点权值实现认知无线Mesh网络分簇的优化.另外,该算法通过簇内成员节点数量的约束阈值实现均衡网络负载.仿真分析证明,SCDC算法在维持网络拓扑相对稳定和提高频谱利用率方面更具优势.     

放大转发协作通信中继位置对SER性能的影响

针对放大转发协作网络多跳中继节点位置对系统性能的影响,分析了端到端链路的误码率. 根据误码率并通过设定不同节点间距离来确定最优中继位置. 针对多跳中继网络,提出了基于信道状态信息的节点选择算法,在不同的选取准则下以最小值最大化为目标. 为了考虑中继位置,进而提出基于节点位置信息的中继节点选择算法,确保选择一个最低误码率的节点为协作节点. 仿真结果表明,多跳中继最优位置处于源节点和目的节点的中点处. 与已有放大转发模式下的单跳中继相比,多跳中继在系统具有较低的总传输功率时具有更好的性能.     

基于TW-ToA与TDoA的无线传感器网络多目标协同定位算法

针对高斯噪声环境下无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSNs)中目标节点位置估计问题,提出了一种基于双向到达时间(Two way-time of arrival,TW-To A)与到达时间差(Time difference of arrival,TDoA)的多目标协同定位算法。该方法利用了TW-To A高精度和无需同步的特性,并通过混合TDoA测量,在提高整体定位精度的同时,有效地降低了TW-To A的信息传输量。所提出算法将待测目标节点扩展为伪辅助参考节点,协同参与定位过程,从而进一步减少了网络中锚节点的数量。仿真结果表明,该算法在相同节点数量的网络环境中可以以较低的代价实现较高精度的定位目标,为无线传感器网络中的目标定位提供了新的思路和方法。     

基于跳数的传感器网络节点定位改进算法

提出一种基于跳数的无线传感器网络节点定位改进算法,用以更准确获取在无线传感器网络监视区域内目标节点的位置。算法精确估算网络中节点间的平均每跳距离,解决了经典定位算法中校正值不准确的问题,同时,算法在估算节点位置时,优化选取定位的参考节点。实验结果表明,改进算法提高了网络中节点定位精度,有助于推动无线传感器网络的应用。     

基于DV-Distance的无线传感器网络定位算法研究

无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,而节点自定位技术是无线传感器网络的主要支撑技术之一.由于无线传感器的节点数量非常大,致使利用GPS定位装置收集节点位置信息的代价将会很大.因此,研究能够适应无线传感器网络节点位置信息的算法是极其重要的.本文重点对距离无关的定位算法中的DV-Distance算法进行了研究,通过MATLAB软件平台对DV-Distance算法进行了仿真实现,结果表明不同信标节点密度时,定位算法的定位误差不同,而当存在障碍物及GPS误差也会影响定位误差.     

基于光带装置的生物群落传递算法在无线传感器网络定位中的应用研究

分析基于光带装置的生物群落传递算法在无线传感器网络定位中的应用,广泛介绍无线传感器网络的应用范围.基于光带装置的生物群落传递算法是通过利用光能定位,通过架设无线传感网络的未知节点的模型,以生物群落传递算法求得模型中误差最小的最优数据,得到节点的最优位置,达到高精度的定位,并使无线传感网络可以适应各种模式的定位操作.介绍采用生物群落传递算法的优点,以及采用生物群落传递算法的无线传感网络的特性,综合介绍该无线传感网络节点的定位、基站定位和路由型号选择,肯定生物群落传递算法在装有光带装置的无线传感网络中应用的可行性,研究表明采用生物群落传递算法的无线传感网络未知节点定位准确度高.     

基于多径路由的无线Mesh网可靠性评估

为了有效评估无线Mesh网络的可靠性,提出一种基于多径路由的网络可靠性评估方法. 研究无线Mesh网络的高移动性和链路失效率,以及多径路由附带的多径衰减对网络可靠性的影响. 实验表明,在无线Mesh网络中利用多径路由比分解路径的网络可靠性高,链路生命周期比传输流量的生命周期短,这对于降低端到端时延和提高整个网络的可靠性有重要意义.     

LSM结合邻居干扰抵抗模型的传感器网络节点故障检测

针对大多数无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)故障检测算法容错性较差的问题,提出一种基于链路切换机制(LSM)和邻居干扰抵抗模型的WSN节点故障检测算法.仿真实验从数据包分组传输率、控制负载、内存负载和故障恢复延迟四个方面评价该算法,结果表明,当节点传输功率提高至4mW时,数据包传输率提高了5%以上,恢复延迟平均降低了4ms左右,适用性非常好.相比现有的WSN故障检测算法,该算法取得了更好的性能.     

认知无线电中基于可信度的感知节点集选择

联合谱感知虽然可提高系统的感知性能,但随着感知节点数目的增加,系统资源的占用越来越多,系统传输 效率下降. 该文详细分析了联合谱感知方法的感知性能,得到感知节点集感知性能与感知节点数目和平均接收信噪比之 间的关系,在此基础上给出一种感知节点集的选择方法. 针对认知网络中可能存在的不可信节点对感知节点集选择方法 的影响,提出可有效剔除不可信节点的可信度检测方法. 综合上面两种方法,提出了基于可信度的感知节点集选择算法, 在进行感知节点集选择的同时可有效剔除不可信节点,有效地保证了所选节点集的感知性能. 仿真结果验证了算法的有 效性和可靠性.     

基于AODV的无线Mesh网络路由协议优化设计

无线Mesh网络(WMN)融合了WLAN和Ad hoc网络的优势,具有高速、多跳和自组织的特点,广泛用于会场、医院和车站等场合.由于其开放性和无线链路,导致路由协议效率不高.针对Ad hoc单跳路由的缺陷,从WMN的体系结构入手,提出了设计原则和方法,并在AODV的基础上,通过修改数据包的格式,优化设计了相应的网络协议,并给出了相应的路由算法,然后选择时延和负载两个核心指标,在OPNET平台上进行了仿真实现,结果表明,15个节点组成的WMN和4个节点的网络相比,其关键指标值优势明显,说明这种算法更加适合于规模较大的网络.     

多射频无线ad hoc网络的复杂网络效应

对复杂网络与无线ad hoc网络的机理分析表明,一定条件下的无线ad hoc网络具有复杂网络效应。该文在验证多射频节点组建小世界无线ad hoc网络可行性基础上提出多射频节点的控制策略。文中提出的策略考虑到节点的设计,并根据网络环境及节点的聚类系数来控制多射频节点的部署。仿真实验表明,该策略优化了网络的拓扑结构,增加了网络的鲁棒性,对进一步优化网络性能具有理论与实际意义。     

一种新的无线网状网可信路由

由于现有信任模型不能直接应用于无线网状网,为此提出了一种基于主观逻辑的信誉模型. 该模型不但能监测和隔离WMN中的恶意节点,而且能区分恶意丢包和由于链路质量造成的丢包. 将该模型应用到无线电度量的按需距离矢量路由协议(RM-AODV)中,得到了一个可信的路由协议T-AODV. 仿真结果表明,所给出的机制能有效抵御黑洞、灰洞等网络攻击,提高网络可靠性、鲁棒性及安全性. 网络中存在的恶意节点越多,这种优势越明显.     

无线传感器网络节点的试验平台设计

为便于无线传感器网络的开发和应用,采用MSP430F149控制器和CC2420无线收发芯片构建无线传感器网络节点的试验平台.利用所选单片机的自编程能力,提出了一种传感器节点远程在线更新(RIAP,remote in-application re-programmable)的方法.该方法同样适用于其他具有自编程能力的MCU,对嵌入式系统的开发有一定的参考价值.     

无线Mesh网上机会路由协议的分析与改进

无线Mesh网上机会路由协议是一个研究热点. 现有机会路由协议大多采用固定速率数据发送方式和端到端数据应答方式,因而产生了网络拥塞和大量数据重传等问题. 该文针对以上问题提出一种建立在机会路由内部的速率控制方法,同时引入一种循环轮转的数据发送方式. 文中提出的速率控制方法充分考虑了无线链路的质量和机会路由无固定传输路径的特点,通过比较本地和邻居的数据“实际”缓存长度来检测局部网络的拥塞状况,调节各节点的数据发送速率以达到拥塞控制的目的. 循环轮转的数据发送方式在保证数据传输可靠性的同时减少了由于应答数据丢失造成的不必要重传,从而提高了端到端的数据吞吐量和资源利用效率. 仿真实验表明,与具有代表性的机会路由协议MORE相比,改进后的机会路由协议在多种场景下均获得明显的性能提升.     

基于脉冲耦合的TPSN时间同步协议

针对传统TPSN协议的不足,提出了一种基于脉冲耦合的时间同步协议,称为P TPSN协议.该协议是一种脉冲耦合的、非交互的分布式无线网络时间同步方法.首先建立网络层次拓扑结构以确保下一层网络节点能接收上一层网络节点的时间信息.层拓扑建立后,上一层网络节点将时间信息在物理层编码为脉冲波后广播出去,下一层网络节点接收这些时间信息后计算其加权平均来调节本地时钟.此方法不仅能提高分布式无线网络时间同步协议的鲁棒性,而且具有良好的可扩展性及快速收敛性.理论分析和计算机仿真均表明此方法是有效可行的.     

Zigbee技术在环境监测中的研究与应用

近年环境污染越来越严重,对环境监测的研究提出了更高的要求．本文主要利用无线传感器网络对环境进行监测,介绍了无线传感器网络在环境监测中的构成和特点及无线传感器网络体系结构,通过比较得出Zigbee技术可用于环境的监测．针对农业环境监测传感器节点低成本、小型化的要求设计增加了基于无线传感器网络环境监控信息采集系统．     

基于RF的无线传感器网络的MAC协议设计

针对传统无线传感器网络能量供应问题,提出了基于射频能量捕获的无线传感器网络介质访问控制（medium access control,MAC）协议。首先在相邻节点之间运用时分多址（time division multiple access,TDMA）技术按时隙分配信道,使数据在源节点到汇聚节点之间无争用传输;同时控制节点在每个周期内消耗的能量,间接调整节点自身的占空比;然后在缓冲区中设置负载阈值作为节点在通信转换角色中的依据,实现节点间的时间同步;最后对各种网络拓扑结构进行实验模拟,评估其延迟率和数据丢包率。实验结果表明：该协议与基于自适应时分多址的介质访问控制（adaptive TDMA-based MAC,AT-MAC）协议相比,不但延迟率低而且网络模拟结构更接近于现实网络场景,可以满足无线传感器网络的性能需求。     

无线传感器网络中的协作波纹定位

随着无线传感网定位技术的发展,高精度、大范围、低代价成为无线传感器网络定位技术的研究热点.文中提出一种用于无线传感网定位的协作波纹算法,侧重于对多节点实现快速精确定位. 首先以更合理的网络布局研究为基础,设计一种可以拼接的网络拓扑结构;其次利用节点协作的方式感知网络环境,降低定位误差;最后利用波纹定位的方式对节点进行两轮定位,从而实现网络区域内的高精度定位. 仿真实验表明,网络的锚节点节省率可达3.20%,定位精度提升了20.00%,进而充分证明了协作波纹算法的有效性与合理性.     

多包接收无线Mesh网络的跨层优化

多包接收是一种可有效提高无线网络吞吐量的技术.文中建立了无线mesh网络的多包接收跨层设计模型,该模型是一个混合整数规划模型,一般不可能在多项式时间内求解.为此设计了一种可在多项式时间内求解的近似最优策略,将模型中的整数变量释放到实数域空间,使原来的混合整数规划模型成为一线性规划模型,并通过反复迭代寻找近似最优解.仿真显示采用该策略的多包接收跨层模型使数据传输速率提高了至少3倍.