一种可控簇规模的能耗均衡路由协议的设计

无线传感器网络路由研究的主要难点在于节点负载不均衡,容易导致某些节点能量提前耗尽,从而使得传感器网络过早死亡。针对这一难点,本文提出了一种可控簇规模的能量均衡路由协议(CCERP)。该协议综合考虑节点的剩余能量、节点与邻居节点的链路质量、节点的度选择簇首节点,然后根据节点距离Sink节点的最短跳数控制簇首竞争半径,从而控制簇规模,接着利用虚拟力模型进行普通节点成簇,最后簇首通过多跳路由将采集的数据发送至Sink节点。该协议在簇首选举、簇规模控制和簇首间路由都充分考虑了负载均衡,实验结果验证了该协议具有较好的能耗均衡性。

基于类簇规模不均衡度量的粗糙模糊K-means聚类算法

粗糙模糊K-means (RFKM)聚类综合利用了粗糙集和模糊集的优势互补,是一种有效的聚类分析算法,但现有的RFKM算法大多只考虑了簇内样本空间分布的模糊度量,忽略了类簇规模的不均衡特征对聚类结果的影响,对类簇规模不均衡的数据集进行聚类分析时,适应性较差.为了能够从算法层面直接对类簇规模不均衡的数据集有效地进行聚类分析,引入了对类簇规模不均衡程度的自适应度量,并提出了一种基于类簇规模不均衡度量的粗糙模糊K-means聚类算法.通过人工数据集和UCI标准数据集验证了算法的有效性.

无线传感器网络不等规模节能分簇路由算法

在分簇的无线传感器网络中,当簇头以多跳通信方式将数据传输至sink点时,越接近sink点的簇头过路数据负担越重,可能过早耗尽能量而导致传输失效,造成网络分割。该文提出一种不等规模节能分簇路由算法,通过限制成簇范围使接近sink节点的区域产生更多更小规模的簇。在分簇时形成源于sink节点的簇间跳数场,使数据经过最少的中间簇到达sink节点,并通过动态调整对下一跳簇的选择来平衡簇间负载。仿真结果表明,该算法延长了网络生命周期,有效降低了网络整体耗能。

基于簇头冗余的WSN不等规模分簇路由

在采用多跳通信方式的分簇无线传感器网络中,接近sink点的簇头负担较重,容易过早耗尽能量而失效,造成网络分割,降低网络传输质量。针对该问题,在研究已有工作的基础上提出一种结合不等分簇和冗余簇头机制的路由算法。经仿真验证,该算法在延长网络生命周期、节约网络能耗和提高数据传输可靠性方面有较好的性能。

基于分簇结构无线传感器网络的高效无源定位方法

针对基于节点通信能力和能量受限的无线传感器网络实现高精度无源定位的问题,首先,在分簇结构网络中,通过折中单个簇的TDOA定位精度和运算复杂度,确定了簇规模;其次,基于直达波环境中TDOA定位误差是按布站GDOP对测量误差放大的原理,提出第一轮定位先使用网内所有节点以RSSI定位方法粗估计目标辐射源位置,并根据各簇在该粗估计位置处的布站GDOP和测量误差估算TDOA定位标准差,第二轮定位选择具有较低TDOA定位估计标准差的部分簇参与TDOA定位,最后将这些簇的TDOA定位结果按估算的定位估计标准差加权平均,求得最终定位解。仿真结果证明该方法有效的去除了冗余节点,实现以半数节点接近使用全部节点的定位精度。

一种改进WCA分簇广播路由在高速公路环境的应用研究

针对高速公路上车辆节点运动速度快,拓扑结构变化频繁,传统车载广播算法广播覆盖率低、簇结构不稳定,造成网络负载高等缺点.本文在充分研究高速公路的车载自组网络(vehicle ad hoc networks,VANETs)环境的基础上,提出了一种基于权值的HWCA(Highway Weighted Clustering Algorithm)分簇广播算法.该算法通过增加HRSU(Highway Road Side Unit)节点,有效控制了成簇规模,并通过车辆的行驶模型实时确定簇首节点和首尾网关节点,提高网络广播的可靠性.仿真结果表明,在高速公路环境下,HWCA较现有的车载广播算法有更好的广播覆盖率,更低的簇首变化频率,更稳定的簇结构,并有效地降低了网络负载,减小了系统开销.

分簇水声传感器网络簇头选举算法优化

针对水声传感器网络分簇协议中簇头数量自由度高以及分布不均所导致能量消耗过多的缺陷,提出一种基于优化分簇的、能耗均匀的分布式LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)协议。改进分布式簇头选择机制,每轮中簇头选举由一次选举改为多次选举,引入最优成簇规模控制策略,实现簇头节点的位置分布优化,提高簇头数目稳定性,实现均衡网络能量。仿真结果表明,该改进LEACH协议能解决水声传感器网络分簇协议存在的能量问题,使网络的能量消耗更加均匀,并在一定程度上延长网络的生存期限。

基于信息网络的复杂产品系统研发风险识别

通过研发过程的特征,将复杂产品系统的研发过程映射为合作主体之间的信息处理过程,构建信息网络模型。基于信息网络中的信息节点交互和信息节点质量评估,构建了复杂产品研发过程风险识别模型。最后通过数值仿真,求解不同信息网络结构所对应的信息网络风险阈值。提出的风险识别方法能够从信息视角表征研发过程的实质,缩小了风险识别的粒度,提升了风险识别的动态敏锐度。

基于DBSCAN的CRAN无线网络监控方案研究

随着4/5G无线网络CRAN规模的不断扩大,无线网络结构随之发生改变。针对当前CRAN机房BBU搬迁改造频繁、易产生批量基站故障、无线网络监控定位效率不高等问题,借助大数据聚类算法,结合实际的基站数据完成故障定位分析,提升无线网络感知能力,降低客户投诉风险。方案引入基于密度的DBSCAN关联算法进行动态建模,通过采集无线网管告警/CRAN机房数据/基站经纬度等信息进行规模簇的关联分析,并对目前工程应用中典型场景监控进行对比分析,评估方案的优劣。对既有的监控模式遇到的问题进行了研究,为实现高效精准无线网络监控提出解决思路和建议。

科研合作网络弹性研究与实证

阐述科研合作网络弹性的概念、研究意义与应用,并以全球100所高校在图书情报学领域所组成的科研合作网络为例,选取网络最大簇规模和网络效率作为网络弹性测度指标,讨论节点点度失效、介数失效以及随机失效策略下该科研合作网络的弹性。结果显示,科研合作网络对随机节点失效具有较强的鲁棒性,其网络容错能力较强;对选择性节点失效的网络抗攻击能力较弱;网络效率相对于网络最大簇规模更适合作为科研合作网络弹性的测度指标。