减小簇头边缘化的LEACH协议的研究及改进

为减少无线传感器网络能耗、延长网络的生存周期,基于经典的LEACH,提出了一种新的能量有效的分簇算法.算法的主要思想是考虑节点当前剩余能量和簇头不边缘化来优化簇头选择,从而在使簇头分布更均匀的同时,进一步保证了网络内簇头节点的最大覆盖化,优化了网络的负载均衡.仿真和分析表明,该算法是一种有效的分簇路由算法.     

无线多媒体传感器网络QoS路由博弈算法

由于传感器网络节点采用电池供电,单个节点能量的过度消耗会导致网络的失效,因此传感器节点可能因为能量限制而拒绝转发数据.正是因为传感器节点存在这种潜在的自私行为,传感器网络路由问题可以描述为一个减少节点能量消耗而获得最大网络效益的博弈问题.文中提出了一种无线多媒体传感器网络QoS路由博弈模型,并证明了纳什均衡的存在性.同时,给出了一种基于混合纳什均衡的无线多媒体传感器网络QoS路由算法.     

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无线传感网是采集实时交通信息的重要工具.因其节点能量有限,必须设计高能效的分簇路由算法以延长网络周期.本文通过建立一种智能交通中无线传感器网络的应用模型,根据其特点和要求分析LEACH协议的优缺点并提出一种能量负载均衡的分簇算法.该算法对LEACH协议当中的簇首机制进行改进,综合考虑候选节点的剩余能量和簇首节点的分布位置;建立簇间多跳路由机制以避免单跳通信的大能量消耗;创造一种簇重构方法,避免过于频繁的簇重构引起的不必要能量消耗.仿真结果表明,能量均衡算法可有效平衡节点能量消耗分布,延长网络生命周期,可很好的应用于基于WSN的ITS当中.     

基于线型双sink节点的高速铁路沿线WSN部署策略

针对传统线型无线传感器网络单sink节点部署策略用于高速铁路沿线的问题,提出一种适用于高速铁路沿线的线型双sink节点无线传感器网络部署策略.通过一段轨道两端部署双sink节点并采用非均匀分组的线型无线传感器方式部署普通节点,同时引入改进后的蚁群算法服务路由协议,以解决高速铁路沿线环境下能耗均衡以及路由协议的建立等问题.理论分析和实验仿真结果表明,所用的部署策略节点能够均衡网络能耗,有效避免"能量空洞"引起的问题,可延长网络生命周期、提高算法收敛速度.     

无线传感器网络中能量有效分簇路由算法

由于无线传感器节点的电源能量有限,提出了一种能量有效分簇路由算法(EECRA).该算法是基于最小能量的数据转发并运用于簇内路由中,簇头由基站根据节点的剩余能量和簇头之间的距离来选定,为了减小簇头节点的能量开销,簇头之间采用了多跳中继的方式将采集的数据发送到基站.仿真结果证明:该算法与LEACH协议相比,不仅提高了网络寿命,同时节点的能耗均衡性、网络扩展性和可靠性都大大的提高.     

基于功率控制的无线传感器网络能耗平衡策略

无线传感器网络由于多跳通信和多对一的数据流导致能量消耗分布极不均衡而产生能量空洞，大大缩短了网络寿命，浪费了能量.文章探讨了利用功率控制策略平衡无线传感器网络节点能耗，分析了在节点均匀分布的圆形网络中，采用不等宽圆环划分网络，调节节点发射半径的功率控制策略实现网络中节点能耗的均衡.仿真分析显示网络生命周期结束时，处于网...     

介入移动汇聚节点的无线传感器网络高效数据收集方法

引入移动汇聚节点解决无线传感器网络高效数据收集问题.网络中固定汇聚节点与移动汇聚节点共存,全部传感器节点都拥有维护到固定汇聚节点的路由,移动汇聚节点进入网络后定期向其附近小范围内的传感器节点扩散自己的声明信息,传感器节点向距自己跳数最小的汇聚节点发送或转发数据包.移动汇聚节点和距离其一跳的传感器节点之间通过有效的应答机制来保证数据的可靠传输.通过仿真结果显示引入移动汇聚节点的数据收集在节省能耗方面明显优于传统网络.在延长网络生存时间的同时,可以获得较高的数据传输成功率和较短的数据传输延迟.     

一种基于主观逻辑的无线传感器网络可信路由算法

无线传感器网络中高敏感度数据传输业务要求路由协议设计时必须考虑能量与安全约束.LEAcH分簇路由算法没有考虑节点与所选路径的安全性,文中提出的基于主观逻辑的可信LEACH路由算法(TLEACH_BSL)充分考虑节点可信度评价,对改进前后路由算法作了理论性分析及仿真实验比较,为可信路由算法体系的研究提供了思路.     

基于NS2无线传感网路由协议模型的设计与研究

建立了一个以数据为中心的路由协议模型,在NS2仿真平台上对其进行了验证分析,并将其性能与传统端对端路由机制进行了比较.通过数学分析和仿真方法得知,在大规模高密度无线传感器网络中以数据为中心的路由协议能更有效地节约能量,延长网络的生命周期.     

一种基于低能量的双簇首WSN路由算法

通过对无线传感器网络经典路由分簇算法LEACH、PEGASIS的研究,提出了基于低能量的双簇首路由分簇算法BLEDCH,该算法使能量最小的K个节点尽可能的接近主簇首,使簇内节点趋近于同时消亡,当发送数据时在簇内选择能量较大且距离基站较近的节点作为Data簇首,并通过各个簇的Data簇首建立一条连接基站的关键路径,使各个簇融合后的数据能够以多跳的方式传送给基站,从而减轻了主簇首的负担,仿真结果表明,该算法延迟了第一个死亡节点出现的时间,延长了网络的生存时间,减少了能量消耗,优于LEACH和PEGASIS算法.     

Research on Improved Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy Protocol in Wireless Sensor Networks

In wireless sensor networks (WSNs), due to the limited battery power of the sensor nodes, the communication energy consumption is the main factor to affect the lifetime of the networks. A reasonable design of the communication protocol can effectively reduce the energy consumption of the network system. Based on low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH), an improved LEACH protocol in WSNs is proposed. In order to optimize the cluster head (CH) election in the cluster setup phase, the improved LEACH takes into account a number of factors, including energy consumption of communication between nodes, remaining energy of the nodes, and the distance between nodes and base station (BS). In the steady phase, one-hop routing and multiple-hop routing are combined to transmit data between CHs to improve energy efficiency. The forward CH is selected as relay node according to the values of path cost. The simulation results show that the proposed algorithm performs better in balancing network energy consumption, and it can effectively improve the data transmission efficiency and prolong the network lifetime, as compared with LEACH, LEACH-C (LEACH-centralized) and NDAPSO-C (an adaptive clustering protocol based on improved particle swarm optimization) algorithms.     

无线传感网络中QoS约束多播路由算法

分析了无线传感网络中具有时延、带宽和剩余能量等多QoS约束的多播路由问题.描述了一种适应于研究QoS多播路由的网络模型.提出了一种具有多QoS约束的能量有效的多播路由算法(EMRA),该算法成功地解决了无线传感网络中多播节点动态变化时的QoS路由选择问题.仿真实验证明了EMRA的有效性和优越性.     

无线传感器网络多路径路由算法的研究

在多路径路由算法的研究中,仍然存在着一定的局限性,如没有充分考虑网络中链路的多重特性.因此,文中在定向扩散路由算法的基础上提出了一种多路径路由算法(EDB-MRA).该算法在源节点和目的节点之间建立多条路径,根据网络链路中的3个特征值--能量消耗、延时和带宽,给每条路径赋予一定的选择概率,使得数据总能在链路性能较优的多路径中传输,从而延长了网络的生存周期,提高了传输的可靠性.     

Power-Aware Anycast Routing in Wireless Sensor Network Exploiting Small World Effect

By considering energy-efficient anycast routing in wireless sensor network (WSN), and combining small world characteristics of WSN with the properties of the ant algorithm, a power-aware anycast routing algorithm (SWPAR) with multi-sink nodes is proposed and evaluated. By SWPAR, the optimal sink node is found and the problem of routing path is effectively solved. Simulation results show that compared with the sink-based anycast routing protocol (SARP) and the hierarchy-based anycast routing protocol (HARP), the proposed algorithm improves network lifetime and reduces power consumption.     

Energy-aware load-balaning fault-tolerant routing scheme for ad hoc sensor networks

Most routing protocols for sensor networks try to extend network lifetime by minimizing the energy consumption, but have not taken the network reliability into account. An energy-aware, load-balancing and fault-tolerant routing scheme, termed as ELFR was propsed to adapt to the harsh environment. First a network robustness model was presented. Based on this model, the route discovery phase was designed to make the sensors to construct into a hop-leveled network which is mesh structure. A cross-layer design was adopted to measure the transmission delay so as to detect the failed nodes. The routing scheme works with acknowledge （ACK） feedback mechanism to transfer control messages to avoid producing extra control overhead messages. When nodes fail, the new healthy paths will be selected locally without rerouting. Simulation results show that our scheme is much robust, and it achieves better energy efficiency, load balancing and maintains good end-to-end delay.