Mathematical Model with Energy and Clustering Energy Based Routing Protocols as Remediation to the Directional Source Aware Routing Protocol in Wireless Sensor Networks

In this paper, a routing protocol for wireless sensor network, baptized energy based protocol (EBP) is proposed. Wireless sensor network presents many challenges and constraints, and one of the major constraints is the routing problem. Due to the limited energy of sensor nodes, routing in this type of network shall perform efficiently to maximize the network lifetime. One of the proposed algorithms is the directional source aware routing protocol (DSAP) which, after simulation, showed a lot of limitations and drawbacks. The modified directional source aware routing protocol (MDSAP) was proposed by the authors of this paper to address some of the DSAP’s limitations but remains limited to a fixed topology, fixed source and stationary nodes. So EBP is proposed and operated under different scenarios and showed, after its simulation using TinyOS, many advantages in terms of load balancing, free looping, minimizing packet error rate and maximizing network lifetime.

基于D-S证据理论的簇头结点确定算法

无线传感器网络中一个好的路由协议能够大大延长网络的生存时间,提高能量的利用效率。分簇路由协议是一种比较适合传感器网络的协议,但是一直没有一种比较成熟的分簇算法和簇头确定算法。为此,提出了采用部分结点进行表决,根据表决结果利用D-S证据理论最终确定簇头的方法。该方法既提高了计算效率又节省了结点的能量。

无线传感器网络分簇路由协议

在无线传感器网络体系结构中,网络层的路由技术至关重要.分簇路由具有拓扑管理方便、能量利用高效、数据融合简单等优点,成为当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,着重从簇头的产生、簇的形成和簇的路由角度系统地描述了当前典型的分簇路由算法,并比较和分析了这些算法的特点和适用情况.最后结合该领域当前研究现状,指出分簇路由算法未来的研究重点.

提高无线传感器网络能效的双轮成簇协议设计

提出一种用于提高无线传感器网络能效的双轮成簇协议(energy efficient double rounds clustering protocol,简称EEDRCP).它对LEACH协议进行改进,以提高网络的能效.它在簇头选取算法中引入剩余能量参数,并且结合平面拓扑、层次拓扑和基于位置拓扑的优点形成混合型拓扑类型,同时改单轮成簇为双轮成簇.最后,在Matlab平台上模拟EEDRCP,并与LEACH和DIRECT协议进行分析比较.仿真结果表明,与LEACH协议相比,EEDRCP协议可提高网络能效达33%～82%.

一种无线传感器网络链式传输分簇路由协议

由于周围环境对无线传感器网络(WSNs)的影响,在布设到特殊环境下时会产生信号的衰减与损耗,导致通信不畅。针对此问题,提出一种以LEACH路由协议为基础适应特殊环境(长直空间)的新型路由算法。本算法采用链式传输,即从内部逐一将信号传输给距空间最外端且距基站位置较近的簇头,克服了内部节点死亡过快的问题。同时簇内采用链式传输并且改进簇头阈值与成簇半径,减小了能量消耗,提高了稳定性,克服了LEACH算法的不足。

能量自适应的无线传感器网络分簇路由协议

为有效解决无线传感器网络中的"热区"问题,提出了一种能量自适应的非均匀分簇路由协议。协议采取非均匀的分簇结构,使靠近基站的簇范围减小到合理的范围,即在靠近基站的区域内,每个簇由较少的无线传感器节点构成,这些节点的主要工作是负责转发其它簇的信息,从而有效减少其能量消耗速率。同时,协议在通信路由的过程中还综合考虑了簇头与中转节点的距离以及中转节点的能量消耗率。实验结果表明,该协议有效解决了"热区"问题,并且延长了无线传感器网络的生命周期。

基于聚簇的多跳路由协议的研究

为适应大规模无线传感器网络的应用,进一步均衡网络中节点负载,提出一种基于聚簇的多跳路由协议(CBMRP)。协议基于聚簇的思想,簇首进行簇内数据融合后,结合一简单的启发函数和网关剩余能量选取合适的网关,将融合后的数据利用网关在簇首间转发,最终传送到基站。协议充分考虑了数据冗余性的消除及数据传输过程中节点能耗的均衡,可进一步延长网络生命周期。

车载通信网中拓扑发现策略的研究与仿真

基于车载通信网的运动规律,提出一种车载通信网中基于分群机制的常驻代理网络拓扑发现策略(VCBRP),并给出了相应的分群算法.计算机仿真实验表明,VCBRP算法具有更强的负载均衡特性,在高速环境下具有更低的时延和路由请求次数,包的提交率也有一定程度的提高.

一种负载均衡的分簇路由协议

在分簇路由协议中,簇首负责管理簇内的成员,收集和融合簇内的数据以及转发簇间数据.大量的任务由簇首处理将导致簇首耗费过多的能量,从而影响网络的生存时间.因此,本文提出一种负载均衡的分簇路由协议.通过设立网关,使簇间数据转发任务从簇首中分离.簇首负责簇内的数据收集和融合,网关负责簇间数据传输.实验结果表明,改进后的协议能有效地均衡网络中的负载,并显著地延长网络的生存时间.

大规模无线传感器网络分簇路由协议改进方案

本文对大规模无线传感器网络的路由协议进行了研究,提出一种全新的高能效分簇路由协议。根据节点数目以及分布区域大小,通过数学公式推导得出最优的簇首节点数目。对簇首进行改进,均衡网络的负载,减少节点的过早死亡,延长整个网络的寿命。离基站较远的簇首利用多跳来传输数据,减少远距离簇首的能量消耗,延长网络寿命,使网络规模不受限。使用Matlab软件进行仿真实验,实验结果表明新协议能够均衡网络节点能耗,延长网络生命时间,且能适用于大规模的网络。

无线传感器网络分簇路由协议综述

无线传感器网络不同于传统的无线通信技术,传统的路由协议无法直接运用于无线传感器网络中,而分簇路由协议拓扑结构简单,簇内成员节点无需维护大量的路由表,簇型的路由结构有利于数据的传输与融合处理,符合无线传感器网络以数据为中心,因此分簇路由协议成了国内外关于无线传感器网络路由协议研究的重点。本文详细分析了典型的分簇路由协议,并对这些协议进行了比较与分析,最后探讨了未来可能的发展趋势。

大规模无线传感器网络多优先级自适应分簇路由协议

对大规模无线传感器网络(WSNs)的路由协议进行了研究,针对大规模WSNs密集实时数据采集这一应用模型所存在的传送实时数据延时长、传送大量密集数据能耗大的问题,在LEACH-C协议的基础上,提出一种多优先级自适应(MPA)分簇路由协议。该协议针对不同数据采用多优先级服务策略,同时引入基于休眠/活动节点对的改进TDMA机制。仿真结果表明:MPA协议较LEACH-C协议有效地减少了传输实时数据的延时,并且为网络提供了很好的能量有效性。更适合于采集密集实时数据的大规模部署的WSNs。

基于分簇的无线传感器网络路由协议

路由技术是无线传感器网络的关键技术.其中分簇路由协议具有拓扑管理方便,数据融合简单等特点.分析了无线传感器网络分簇路由机制,着重从簇头的产生、簇的形成和成簇后的数据通信三个方面描述了当前典型的分簇路由算法,并比较分析了这些算法的特点及存在的问题,在此基础上提供了一些解决思路.

基于NS2的CBRP协议构建与仿真研究

针对CBRP路由协议尚未内嵌到NS2中,给研究大规模Ad Hoc网络特性带来不便的问题,在分析NS2和CBRP协议特征的基础上,提出NS2中基于分簇的路由协议构建方案。通过添加新的C++类,修改NS2核心C++代码和Otcl脚本对其进行拓展,在NS2中对比分析CBRP,DSR,AODV3种协议在不同仿真环境下的性能。结果表明网络规模较小时DSR性能良好,随着网络规模扩大,CBRP性能明显优于DSR和AODV。

基于分簇的无线传感器网络路由协议分析

无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物,目前成为计算机科学领域一活跃的研究分支。由于节点能量及其消耗率影响网络的稳定性和整个网络的生命周期,因此本文对于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三个过程,系统地分析了当前典型的分簇路由算法,并比较和分析了这些算法的特点和适用情况,并进一步提出了分簇路由算法未来的研究重点。

相关邻近集合分布式多跳层次路由协议

提出了基于相关邻近集合的能耗均衡多跳分簇路由协议(relative neighborhood set based distributed multi-hop clustering routing protocol,RNS-MCRP)。网络初始化阶段,基站计算若干个簇头节点以及所有节点的相关邻近集合,并广播簇头信息和所有节点的相关邻近集合。网络启动后,所有节点根据簇头节点的位置信息划分自己的邻居集合,并从邻居集合中选择剩余能量最大的节点作为下一跳节点。簇头节点推举本簇内部最大剩余能量的节点作为下一轮的簇头节点。实验结果显示,与LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)协议相比较,RNS-MCRP具有更好的能耗均衡特性,提高了网络生命时间。

基于无线传感器网络的分布式信源编码方法

针对在无线传感器网络中节点能量有效性较低的问题,利用分布式信源编码方法,去除冗余并压缩节点发送的数据。将分布式信源编码方法与对应网络结构相结合,提出基于簇的无线传感器网络实现分布式信源编码方法。实验结果表明,该方法能节省网络中25%～30%的能量消耗。

改进型LEACH协议的差异化分簇的研究

在已有的LEACH的协议上,提出了一种具有改进型LEACH差异化的路由算法,通过增加阀值和合理调正通信半径,从而避免区域出现的不均匀的情况,对于簇首能量的分析,证明这种改变是有效的。在仿真实验中,使用这种改进型的算法可以发现从剩余能量,平均簇首对比,节点死亡轮数上发现比LEACH协议算法具有一定的优越性,它能够从一定程度上减少网络的能量消耗,提高网络的使用利用率,延长网络的有效使用时间。

一种基于分簇与分层相结合的无线传感器路由协议

随着现代科技的发展和时代的不断进步,物联网技术的发展有了很大提高。现代网络技术中存在很多种路由协议,但由于受到各种环境、技术等因素的影响,使得普通的路由协议并不能满足现代的网络科技发展中。因此,在进行无线传感器的路由协议过程中需要研究出新的思路和理念,制定出合理、科学的方式来适应现代网络科技的发展。该文主要针对基于分簇和分层共同结合的方式来处理无线传感器路由协议的问题,并对该方式中存在的问题进行论述,根据存在的不足提出合理的建议,以提高无线传感器路由协议的技术发展,有助于现代网络事业的发展和进步。

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。