网络模拟器中分层路由协议的问题及改进

网络模拟被广泛地应用在网络研究领域,以测试和评价网络协议的性能。在目前被广泛使用的网络模拟器ns中,分层路由协议只能静态地计算路由,而不能在模拟的过程中动态适应网络拓扑的变化。本文首先深入分析了ns分层路由协议实现中的不足,然后介绍了一个经典的分层动态路由协议,给出了其在ns中的实现框架和细节,最后是模拟结果和性能分析。

一种改进的传感器网络分簇分层路由协议

在分析了无线传感器网络中传统的LEACH和LEACH-C路由协议基础上,结合MTE路由协议思想,提出了一种新的改进型分簇分层路由协议(improved clustering hierarchical routing protocol,ICH).文中簇首节点可以采用多跳方式传输数据包,且在选择中继节点时考虑节点剩余能量,对进入下一轮的条件进行了限制.实验表明,改进后的ICH协议的节点存活率比LEACH-C好.

一种新型Ad Hoc网络分层路由协议及性能评价

分层结构已经被引入到有线网络。然而,由于在AdHoc网络中所有的终端都是移动的,所以引入分层结构很困难。为解决此问题,提出了一个基于自治分簇策略的新型分层路由协议:Layered-TORA。其能够将终端分成多个自治的簇,数据通过在簇间执行按需路由协议而簇内执行表路由协议达到目的结点。并通过实验对Layered-TORA和TORA进行了比较和分析。证明了,Layered-TORA可有效解决在Ad Hoc网络中引入分层结构的问题。

Ad Hoc移动骨干网分层路由协议的研究

为了解决Ad Hoc网络的可扩充性问题,分级结构在Ad Hoc网络中的应用得到了广泛的研究。文中提出了一种适用于移动Ad Hoc网络中的多频分级结构——移动骨干网的分层路由协议Layered—AODV。该协议结合了网络多频分级的结构特点在各级采用不同的按需路由策略以降低全网冗余路由信息的传播,提高了网络的可扩展性。仿真结果表明,该协议能够有效减少移动Ad Hoc网络中的路由开销,端到端传播时延,并能有效地提高网络业务的性能,在一定程度上能够解决随着Ad Hoc网络规模扩大而网络性能下降的问题。

基于簇首负载均衡的无线传感器网络分层路由协议

针对分层无线传感器网络的簇首选择开销大,靠近汇聚节点(Sink)的簇首容易负载过重,且路由需经多跳才能至Sink而导致时延大等问题,提出充分考虑簇首负载均衡的路由协议;采用多Sink节点来构建网络,运用接收信号强度指示对网络进行梯度分簇,使用移动传感节点在簇首和Sink之间转发数据;仿真实验验证了上述方案能有效地均衡无线传感器网络中的簇首负载,从而降低网络传输时延与能耗,提高网络生存周期;对于解决无线传感器网络单点失效及网络能耗高等问题有重要的价值。

基于提前选择策略的传感器网络的分层路由协议

能量的有限性严重限制了无线传感器网络的发展,而数据冗余问题在分层路由协议中广泛存在,网络的密度越高,数据冗余问题越严重。现介绍一种新的方法来解决这个问题。在群建立之前从网络中选取一些已分配的节点,而这些操作类似于群首节点的选取过程,这些被选取的节点将用来完成整个网络的数据融合过程。仿真结果分析表明采用了这种策略之后网络生存期延长了很多。

移动自组织网络中基于优化分簇的混合路由协议

针对移动自组织网络中分簇路由协议的特点,对不同尺寸簇的稳定性、维护开销等特性进行了分析,设计了保证网络性能最优的优化分簇策略,并在此基础上首次提出了基于优化分簇的混合分层路由协议(HOCR)。仿真实验结果表明,该协议明显提高了路径寻径效率和网络的健壮性,减少了网络维护开销,并且实现简单,特别适用于移动性较强、网络负荷较重的大规模移动自组网。

一种LEACH路由协议算法的改进与分析

基于传统的LEACH协议,提出了一种改进协议LEACH-CND。对无线传感器网络的簇头选举进行了优化,主要依据节点的剩余能量选举簇头,并求出网络的最佳簇头数。其次,基于椭圆曲线密码体制的优势,针对无线传感器网络节点轻量级身份密钥加密算法进行了探讨。最后,在MATLAB环境下对优化后的协议进行了仿真,证明了其可行性。达到了延长网络生存时间的目的。

无线传感器网络路由协议专利分析

无线传感器网络(WSN)的路由算法决定了整个网络的生命周期,因此网络路由在WSN中起着至关重要的作用。专利是能够反映科学技术发展水平最新动态的情报文献,本文结合专利申请情况介绍了WSN路由的概述及常见研究方向,然后从国际专利申请量和国内申请量两方面,对无线传感器分层路由协议的专利申请情况进行了统计分析,并对WSN路由协议的发展趋势进行了简要分析。

基于LEACH协议的无线传感网能效分簇算法

针对基于LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hieravchy Protocol)协议中簇头随机选取造成网络能耗过快的问题,提出了LEACH-E(LEACH based on Energy)算法。该算法在簇头选取时引入了节点的剩余能量以及网络的平均能量,使剩余能量比网络平均能量高的节点优先充当簇头;在普通节点的入簇包内携带节点能量信息。通过簇头计算簇平均能量,并转发给BS(Base Station)以计算获取网络平均能量;BS可充当簇头降低网络能耗速度。实验验证结果显示,该算法提高了网络的寿命、吞吐量,能量效率也有一定的优势。

粮仓温湿度监测系统中无线传感器网络路由优化的研究

民以食为天,粮食的存储质量关系着国民经济的发展。在粮仓监控系统中考虑到节点能量供应有限,而路由环节决定了节点的通信路径,继而影响着通信的能耗,是无线传感器网络中节能的关键环节。针对这一特征,提出了基于K-means和粒子群对低功耗自适应分层路由协议改善的算法。在预处理阶段,采用K-means并结合最大距离法选出初始簇中心进行聚类;在数据传输阶段,对粒子群算法的适应度函数改进应用于簇头的选取,簇头收集并融合簇内节点的数据信息,最终采取单跳和多跳的方法将信息传给sink节点。仿真效果表明,新的协议能够明显降低数据传输时的能量消耗,延长了整个网络的生命周期。

基于LEACH协议的WSN与RFID的融合技术在军事物流中的应用

随着军事物流领域的自动化程度逐步深化,本文提出了一种将基于LEACH协议的WSN与RFID相结合的方法。首先,介绍了LEACH路由协议和RFID识别技术;然后阐述了如何将这两种前沿技术结合起来;最后,以军用立体仓库为实例介绍其实际应用方法。在军事物流广泛的应用背景下,针对WSN和RFID技术在本领域的应用价值巨大。

LEACH协议分簇算法的改进及效能研究

分析传统的LEACH协议,针对其不足,研究了三种比较典型的簇头选举算法,分别基于空间位置、剩余能量和信任节点对LEACH协议进行了改进,一定程度上解决了LEACH协议存在的簇头分布不均匀、网络能量不均衡及网络安全保障不可靠等问题。

水产养殖参数无线测量网络的长生命周期研究

在水产养殖参数的无线测控网络中,测量节点能耗不均匀,个别节点由于能耗大过早失效,降低了网络的有效生命周期。该文对采用平面路由协议和低能量自适应分群分层路由协议(LEACH)的测控网络进行对比试验,发现采用LEACH协议网络的有效生命周期延长19%以上。在LEACH协议的水质参数测量网络中存在2个缺陷:一方面无线测控网络中每个簇的簇首功耗远远大于普通节点,LEACH协议通过等概率随机选择簇首部分改善了节点能耗的均衡性,但水产养殖参数监控中每个簇首功耗不同,为此在LEACH优化协议中依据节点剩余能量的多少选择簇首,使节点的剩余能量更趋均衡;另一方面水产养殖池中距离基站较远的节点容易提前失效,主要是因为监控面积大,簇首节点与基站采用单跳通信,远距离节点被选为簇首后向基站发送数据通信距离远,路径损耗采用多路径衰落信道模型,衰减指数为4。在优化协议中,对远距离簇首与基站通信采用双跳通信,使路径损耗采用自由空间信道模型,衰减指数为2。试验表明,无线传感网络有效生命周期延长了8%,各节点失效时间更趋接近。

无线传感器网络的LEACH算法的改进

无线传感器网络是监控远程环境的工具之一.由于能量和存储空间的限制,其路由协议必须维持较小的路由信息并尽可能的减少能量消耗。基于经典的LEACH路由算法,提出了改进主要体现在对能量和簇头间距的考虑上。最后用Mat-lab对LEACH算法和改进后的算法进行仿真,证实改进后的算法在网络生存时间和簇负载平衡程度上比LEACH算法有了很大提高。

无线传感器网络LEACH算法的改进

无线传感器网络是监控远程环境的工具之一,由于能量和存储空间的限制,其路由协议必须维持较小的路由信息并尽可能地减少能量消耗。基于经典的LEACH算法进行了改进,主要体现在对簇头选举的考虑上,把节点的剩余能量考虑到簇头的选举过程中去。最后对经典LEACH算法和改进后的算法进行仿真比较,证实改进后的算法很大程度上延长了网络的生存时间,同时减小了簇中节点的能量消耗。

一种新的无线传感器网络仿真软件——SNSim

仿真软件对于无线传感器网络尤其是大规模无线传感器网络的性能评价是必不可少的。文中在分析现有仿真软件优缺点的基础上,从体系结构、应用场景等方面,设计开发了基于C++的无线传感器网络仿真软件——SNSim,并剖析了其系统仿真特征。通过仿真并验证基于聚合度的动态分层路由协议,证明了SNSim的有效性和准确性。

对无线传感器网络的LEACH算法的改进研究

无线传感器网络是一种能源受限网络,因而降低能耗并提高网络生存周期成为重要的研究目标。以分层路由协议LEACH为研究基础,针对其不足,在簇首选举、簇首对Sink节点的通信方式2方面进行改进,并利用OPNET对LEACH算法及其改进算法进行仿真试验。结果表明,改进算法有利于提高网络性能,明显延长网络生存时间。

基于翻转课堂的无线传感网教学设计研究

＂无线传感网＂是物联网专业的一门重要专业基础课,因其课程内容涉及＂计算机网络＂、＂无线传感器＂等相关前沿软硬件技术而使得其教学难度大。该文针对此课程的上述特点,采用翻转课堂的教学方案,以＂分层路由协议＂为例来介绍如何设计＂无线传感网＂的教学;从而为物联网这个新兴专业的教学提供一个新的教学思路与方案。