链路可靠的无线传感器网络组播路由协议

在无线传感器网络实际应用中,组播正在发挥着越来越重要的作用.但由于能量等多方面的因素,使得为无线传感器网络设计一个有效的组播路由是非常困难的.针对无线传感器网络中节点的能量限制,通过寻求节点间最短路径,提出一种能量有效的链路可靠组播路由协议(RLMR).该协议充分考虑到网络中节点的能耗因素和两节点间的链路可靠性等,通过对这两个因素的综合考虑,让能量较多并且以发送节点更靠近的节点承担更多传输任务的方式,为数据流优化路由选择,均衡无线传感器网络节点的能量消耗,以延长网络的生存时间.仿真结果证明了RLMR的有效性和可靠性.

基于能量均衡的无线传感器网络组播路由协议

在无线传感器网络实际应用中,组播技术能够较好地满足网络对资源的要求,但由于能量等多方面的因素限制,使得为无线传感器网络设计一个有效的组播路由变得非常困难。针对无线传感器网络中节点的能量限制,提出一种基于能量均衡树的无线传感器网络组播路由(EBTMR)协议,该协议充分考虑到网络中节点的能耗因素和节点的剩余能量,通过对这2个因素的综合考虑,使得具有较多能量的节点担任组播节点来承担更多的传输任务,为数据流优化路由选择,平衡无线传感器网络中节点的能量消耗,以延长网络的生存时间,仿真结果证明了EBTMR是有效的。

基于外层空间的无线传感器网络组播路由协议研究

研究航天器部署在火星表面的无线传感器节点,首次提出了外层空间无线传感器网络(outer spacewireless sensor network,OSWSN)的概念,指出该网络的节点以自组织方式组网。基于已有的地面无线传感器网络经典组播路由协议,结合无线自组织网络组播协议建树思想,设计应用于外层空间无线传感器网络的OSWS-NMP(OSWSN multicast protocol)。与已有的MAODV组播路由协议以及应用于地面无线传感器网络的EMRS组播路由协议进行比较,在NS2上搭建OSWSNMP仿真环境,仿真结果表明,OSWSNMP较这两种协议在丢包率、网络延迟以及能量损耗方面有所改进。

无线传感器网络组播路由分类研究

目前无线传感器网络作为国内外一个全新的研究领域,吸引了许多研究者的关注。但由于无线传感器网络工作环境的恶劣和节点资源受限(能量、内存和处理能力)等因素,使得延长网络的生命周期极为困难。组播技术能够比较好地满足网络对资源的要求。在综合大量组播路由协议的基础上,本文总结了目前已有的无线传感器网络组播相关研究,将主要的组播路由协议进行初步分类,分析比较和研究了其中具有代表性的路由协议,最后分别指出各自的特点。

自适应阈值参数的无线传感器网络组播路由算法

针对现有协议组播树开销难以达到最低的不足,提出了一种新的基于自适应阈值参数的组播路由算法。在初始化阶段对目的节点进行最佳合并分区,初始化完成后则在当前源节点处计算对应各目的节点路径有效因子α的值,自适应地选择阈值参数P对α进行评估,根据评估结果选择当前源节点的下一跳转发节点,直到数据包发送到所有目的节点。仿真结果表明,该算法降低了构建组播树的通信开销,并具有较低的算法复杂度。

基于虚拟Steiner树的无线传感器网络组播随机路由协议研究

针对基于树的组播路由协议中组播树鲁棒性不好,扩展能力差的特点,又结合无线传感器网络自身能量、计算、存储能力有限的特点,提出了基于虚拟Steiner树的组播随机路由协议VMRRP(Virtual-steiner-tree based Multicast Random Routing Protocol)。该协议的随机路由思想,使得组播树中源节点到各个组成员节点的路径是动态变化的,与GMP(Geographic Multicast Routing)协议相比,增加了组播树的鲁棒性,也均衡了网络能量,增加了网络生命周期,并通过NS-2仿真试验得到了验证。

无线传感器网络中组播路由协议分析

无线传感器网络由小型无线通信传感设备密集部署形成。组播是一种将数据包从源节点有效传递到一组目的节点的基本路由服务技术。组播协议中,源节点到目的节点的一些路径可由多个目的节点共享,所共享的路径越大,总带宽消耗越低。在分析无线传感器网络基本特征的基础上,对无线传感器网络中现有的组播路由协议进行了分类分析和比较,最后对无线传感器网络组播路由协议的未来发展趋势提出展望。

基于虚拟Steiner树的无线传感器网络安全组播路由协议

针对如传统的安全路由协议不适用于组播通信的问题,提出一种基于虚拟Steiner树的安全组播路由协议。采用随机密钥预分布模型对无线传感器网络中的节点进行密钥预置,结合组播树的生成算法,对基于虚拟Steiner树的安全组播路由协议进行安全性分析。结果表明,该协议能使每一个节点与其邻居节点间共享一个对称密钥,阻止非法节点参与路由过程,达到建立安全组播树的目的。

基于节点位置信息的无线传感器网络安全组播路由协议

针对如传统的安全路由协议不适用于组播通信的问题,提出一种基于节点位置信息的安全组播路由协议。采用随机密钥预分布模型对无线传感器网络中的节点进行密钥预置,并利用节点位置信息建立虚拟Steiner树,根据虚拟Stei-ner树建立安全组播路由协议,再对此协议进行安全性分析。结果表明：该协议能使每一个节点与其邻居节点间共享一个对称密钥,阻止非法节点参与路由过程,达到建立安全组播树的目的。

基于分簇的无线传感器网络安全组播路由协议

针对无线传感器网络节点能量、计算和带宽有限的特点,提出一种适用于无线传感器网络的基于分簇的安全组播路由协议(CSMR)。该协议采用了HiM-TORA的树形组播寻路机制,并引入了TESLA密钥链与时间同步等安全机制,能够自动且安全地构建覆盖所有组播组成员的组播树,且在路由建立的阶段就能对成员的身份和相关的信息进行认证,有效的防止了对组播路由的各种攻击。同时分析了该协议的安全性与有效性。

无线传感器网络中能量均衡的组播路由协议

以锚节点与监测区域相距很远的无线传感器网络为研究对象,提出了一种能量均衡的组播路由算法.该算法分成两个阶段:在第一阶段,前向转发区域内的候选节点通过依据自己的剩余能量及到接入点的距离设定定时器来竞争转发数据包;在第二阶段,算法在多播区构建一棵以接入节点为根节点的组播树,树中的节点根据当前父节点及候选节点的剩余能量更新父节点.

无线传感器网络权衡生存时间与数据分组跳数的分流路由算法

无线传感器网络的节点大多采用电池供电,因而节能对无线传感器网络就显得至关重要。该文提出一种能耗感知的优化网络生存时间的路由算法,称之为分流路由算法(DTRA,Diffluent Traffic Routing Algorithm)。DTRA算法采用一个优化模型以优化每个节点发出的数据比例,从而达到权衡网络生存时间和数据分组跳数。此外,采用一个简单的遗传算法求解该优化问题。仿真结果表明:DTRA算法能显著地提高网络的生存时间,同时将数据分组平均跳数保持在一个较低的水平;在网络生存时间上,DTRA算法比一些已有的知名算法更优。

基于Steiner树的层次型无线传感器网络安全组播协议

在基于查询的无线传感器网络中,组播技术的应用可大幅减少传感器节点的能量消耗,延长节点寿命。针对大型无线传感器网络组播协议性能不高,且易遭受攻击等问题,提出了基于Steiner树的层次型无线传感器网络安全组播协议。该协议主要运用Steiner树与分簇网络的思想,将Steiner树的高效性与簇的高扩展性相结合,提高了无线传感器网络组播效率,均衡了网络能量消耗,延长了网络生命周期,并在此基础上加入安全通信机制,以抵御各种网络攻击并确保组播数据的安全性、完整性与可验证性。最后通过理论证明及模拟实验表明本协议适用于大规模无线传感器网络,具有较低能耗及较高安全性。

基于移动Sink的无线传感器网络任播路由协议

传统基于移动Sink的无线传感器网络（WSN）路由协议，在Sink移动过程中需时时散播位置信息，能耗开销巨大。针对该问题提出一种基于预测路由机制的移动SinkWSN任播路由协议（灿诤MS）。在ARPMS中，Sink只在移动速度或方向发生改变时才需散播其移动信息，而传感器节点可以计算（预测）Sink的当前和将来位置并选择能耗效率最高的Sink作为任播目标。Sink由于无需时时散播其位置信息，因此节省大量能耗开销。仿真实验数据表明，相比于ALURP协议，ARPMS在能耗效率上性能更佳（223％～462％）。

基于进化算法的无线传感器网络任播路由算法

在无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Networks)中存在无线链路容易失效的现象,但大多数学者在设计路由算法时较多地关注网络生存期问题,而忽略路由健壮性问题。提出一种基于进化算法的WSN任播路由算法。该算法以网络生存期和路由健壮性为优化目标,并通过多目标进化算法寻找到两者的最佳适应值。实验验证了该算法的有效性,实验数据表明:相比较基于单目标优化(网络生存期)的任播路由算法,所提算法的网络生存期及路由健壮性两个性能的综合优化值优于前者;相比较传统单路径任播路由算法,所提算法的网络生存期、路由健壮性和可扩展性优于前者。

一种适用于无线传感器网络的轻量级组播源认证方法

基于MAC(Message Authentication Codes,消息认证码)和无线传感器网络的组密钥管理特点,提出一种轻量级的组播源认证方法LAMA(Lightweight Approach to Multicast Authentication).通过与其他方法进行性能分析和数据对比表明,LAMA的计算开销和通信开销等参数都处于合理的范围内,是一种适用于无线传感器网络环境的安全、有效方法.

基于蜂群算法的无线传感器网络任播路由协议

针对蜂群算法的群体智能适用于路由查询的特点,提出一种基于蜂群算法的无线传感器网络任播路由协议(ABCARP)。ABCARP采用两级侦查蜂机制,分别由短途侦查蜂和长途侦查蜂负责查询节点周边区域和基站,由采集蜂负责携带分组传递。仿真实验数据表明,相比较AODV和Ant-AODV协议,对于移动目标监测事件ABCARP在控制开销和能耗效率上具有更好的性能优势。

基于前缀路由策略的无线传感器网络任播路由协议

无线传感器网络经常出现节点、链路暂时性失效的现象,而重新建立通信树需要消耗大量资源。针对这一问题,提出一种基于前缀路由策略的无线传感器网络任播路由协议。该协议采用一个轻量级的路由发现过程以构建新的任播路径,并采用基于前缀标签的单播查询方法。与广播相比,单播查询可以避免在网络中充斥大量路由消息包;前缀标签可以帮助协议快速找到路径较短的新的任播路径。与传统标签方法相比,该协议的前缀标签开销(存储大小)有所增加,但增加幅度不大(不超过log23倍)。实验证明,相比于传统的基于通信树的任播路由协议,当查找新的替代任播路径时,该协议具有较低的路由查询开销(消息包数量)、较强的路由查询能力和较优的端对端传输时延性能。

应急情况下最少转发节点的传感器网络组播路由树算法

在抢险救灾等应急情况下,传感器网络的节点能量更为有限。为减少无用转发的能量消耗,利用无线信道的广播特性,根据广播子树删除思想,提出一种基于最短路由树、具有最少转发节点的组播路由树生成算法。对该算法进了证明和详细分析,并针对实际需要,给出使用范围更广泛的分布式实现方法。仿真分析说明,算法的分布式实现方法可减少ODMRP的转发节点数,大大降低数据发送次数,接收成员节点较多时尤为明显。最少转发节点的组播路由树的网络总开销最小,是延长网络生存时间的有效方法。

传感器网络中基于反向组播树的数据融合路由算法

传感节点有限的能量使得能耗成为路由算法设计要考虑的首要因素。数据融合可以通过合并冗余数据而有效地节约能耗,本文据此提出了一种基于反向组播树的路由算法,算法通过构造一个组播树形成一个以Sink为根的树,其后节点只需将数据发送到一个树上的节点即可,数据经过融合反向转发到Sink。算法具有较好的节能性,而且延时较小,理论分析和仿真实验也表明算法具有好的性能。