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.     

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.     

WSN中改进的基于压缩感知的分簇数据采集算法

WSNs中节点的能量受限,为节约网络节点的功耗,提出了一种将LEACH模型和CS理论相结合的基于节点时空相关性的压缩感知算法。LEACH算法对网络节点进行分簇并选择簇首,然后,采用CS理论对簇首节点进行采样,将采样后的数据通过多跳路由的方法传至远端的汇聚节点,最后,汇聚节点对来自簇首的少量数据采用重构算法以对原始信号进行精确恢复。仿真结果表明,该方法有效减小了数据传输量,降低了网络节点的功耗,延缓了网络寿命。     

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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.     

无线Ad Hoc网络中一种基于簇结构的多播路由算法

在无线Ad Hoc网络中，采用分簇的方法将移动自组网进行簇划分，形成由簇头、簇间节点和簇内节点构成的分簇网络结构，从而提供对无线Ad Hoc网络资源进行管理的一种简便构架，文中基于无线AdH oc网络簇结构的特点，提出了一种在无线AdHoc网络中实现的多播路由算法，该算法通过对无线AdHoc网络分簇，形成由簇头和簇间节点构成的虚拟骨干网，再对其进行回路检测和冗余剪枝算法处理，最终得到一个能满足多播要求的多播树．通过对仿真实验结果的分析，该算法具有稳定的数据包发送率，较低的路由建立时间。     

基于分层簇树结构的无线传感器网络的设计与仿真

针对无线传感器网络中传感器节点能量有限的特点,提出了一种分层树结构的无线传感器网络分簇组网算法.算法中,将整个网络分簇架构模型分为上层和下层,上层为簇间层,下层为簇内层.网络设计开始于指派设备DD,组网过程中优先选取剩余能量高的节点作为簇头,且在簇间层启用中继节点这种新型节点将簇头连接起来,最终形成以DD为树根的多跳分层树网络.仿真结果表明了这种分层树结构的分簇算法比传统的LEACH更有效.     

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.     

无线传感器网络分簇路由协议分析

路由技术是无线传感器网络研究的关键技术之一,分簇路由协议成为目前重点研究的路由技术。分析了无线传感器网络分簇路由机制,着重从分簇路由簇头的产生、簇的形成和簇的路由的3个过程。系统地分析了当前典型的分簇路由算法,并进一步提出了算法未来的研究重点。     

分簇无线传感器网络密钥管理方案

针对无线传感器网络能量、计算能力、存储空间及带宽等局限性问题,提出了一种基于分簇结构的无线传感器网络密钥管理方案.该方案采用组合设计方法,以保证同一簇内所有节点可直接建立共享密钥,而不同簇的节点可通过基站构建多路径密钥.理论分析和仿真结果表明:节点只要存储10个以上密钥,就能保持网络连通概率为1.     

基于移动基站的动态无线传感器网络

针对无线传感器网络(WSN)中的“路由热点”问题,提出了在簇头移动的前提下基于事件驱动的基站簇头混合移动策略BS-CH HMS(base station-cluster head hybrid mobile strategy).该策略根据CH(cluster head)移动时的能量损耗确定CH的移动轨迹,制定基站的协作...     

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.     

基于移动Agent的MANET多约束QoS路由算法

针对节点能量和可用带宽2个约束条件的问题,提出了一种基于移动Agent的QoS路由算法.该算法利用移动Agent采集网络中各节点的详细信息,以最大链路的生存时间作为选择路由的基础,增强了路径的稳定性;采用多路径策略,以缩短路由重构的时间;优先选择剩余能量多的节点,延长了网络的生存时间.利用网络仿真工具NS2进行的仿真实验结果证明,与AODV协议相比,该算法具有较高的包传输率和较低的端到端平均延时.     

基于刚分簇与鸡群优化的深井无线传感网络定位算法

针对矿井环境因素对无线传感器网络定位的制约,提出一种基于刚性分簇与鸡群优化的无线传感器网络定位算法(RCCSO). 首先,以传感网络中均匀分布的锚点为簇头,基于刚性图理论提出分簇算法对整个网络进行分簇并保证每个簇都是全局刚性的;其次,利用鸡群算法对簇内进行相对定位,求得簇内最优相对位置解集;再次,不同簇以锚点为旋转中心旋转不同角度,并利用鸡群算法求出旋转角度的最优解集,进而求得全局节点最优位置;最后,仿真结果显示,与多维标度MDS-MAP算法及自适应局部区域循环搜索DALSA相比,所提算法在精度上有较明显的提高.      

基于能量与功率控制的TopDisc拓扑算法研究

拓扑控制是无线传感器网络的一个重要研究方向,选择良好的拓扑控制机制,能够提高网络通信效率并延长网络的生命周期。在TopDisc算法的基础上,提出了一种基于能量与功率控制的拓扑控制算法,在能量的引导下,通过调整节点的发射功率,生成更适合的网络拓扑结构。仿真实验结果表明改进的算法形成的簇的交叠更少,网络的生存时间更长。     

多属性随机时间依赖网络路径优化

为了改善实时交通诱导,根据交通网络中路段属性具有随机时间依赖性的特点,将路段各属性定义为关于时间的离散随机变量,建立了多属性条件下随机时间依赖网络路径优化模型.基于信息熵的多属性决策方法,设计了模型的求解算法;优化了网络节点的搜索顺序,使每个节点的信息只通过一步更新就可得到,从而获得多属性条件下所有节点到给定终点的路径选择结果,出行者可以根据到达某节点的具体时刻选择行进方向.最后,通过算例给出了算法的实现过程,并说明了随机时间依赖网络不遵从“先进先出(FIFO)”条件.     

面向系统级能耗优化的无线实时网络系统任务调度机制

传统的能耗优化方法通常利用CPU的DVFS协议以及射频通信休眠调度来减少耗能。却很少有工作在对系统任务负载的调度和运行模式分配的同时考虑计算/通信两个子系统对能耗的综合优化。此外,传统的能耗优化机制通常只考虑系统的总能耗最优,而忽略了系统中个别节点能源耗尽对网络连通性所产生的影响。提出一种以系统寿命最大化为目标的任务调度和工作模式分配机制。该机制根据任务的实时性约束条件和节点的剩余能量调度任务,通过控制DVFS协议给子任务设定工作频率,同时利用射频休眠调度来实现系统能耗和寿命的折中平衡。仿真实验的结果表明,任务调度与分配算法在无线嵌入式网络系统的能耗和寿命表现上优于传统的方法。     

一种移动Ad Hoc网络多播路由协议

提出了一种基于分割树的移动Ad Hoc网络（MANET）多播路由协议（TPBOM）.该协议中,信源基于成员节点的定位信息创建一个Steiner树覆盖图.为满足可扩展多播群的要求,信源再利用最大权反向分割（MHRTP）的树分割算法将其分割为若干个区,并将每个区封装进一个树分发数据包中,以便将所创建的Steiner树分发至所有成员节点.封装的数据包中不包含目的地址列表,数据则沿该Steiner树进行传输.仿真结果表明,TPBOM在可扩展的多播群中获得了较高的性能.     

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针对无容量约束的单分配轴-辐式物流网络设计问题的特点,为其建立了单分配p-枢纽中位模型,并提出了一种基于蚁群算法的启发式求解算法. 该算法分两步实现：首先利用蚁群算法来确定网络中枢纽节点的位置,然后用另一种启发式算法将非枢纽节点分配给枢纽节点,同时,将一种基于6种邻域结构的变邻域搜索算法作为蚁群算法的局域搜索策略以提升算法的全局搜索能力,并加快收敛速度. 最后结合澳大利亚邮政数据进行了算例仿真实验,并对蚁群算法中参数的合理设置进行了测试分析,实验结果表明,该算法在求解此问题时有着良好的有效性和较快的求解效率.