分簇路由协议

摘要： 无人机集群应急通信系统面临的最大挑战为集群网络拓扑的快速变化,因此,高效的自组网路由协议是保证无人机集群应急通信系统具有稳定链接性能的基础,同时也是该领域的研究热点。分析了现有无人机自组网路由协议不能完全适用于无人机集群应急通信系统的机理,采用MAC层和网络层联合设计思想,提出了一种基于簇结构和强化学习的分簇路由协议,簇内设计了基于簇结构的先应式路由协议,簇间则采用基于位置和链路质量Q学习的自适应路由协议,从而减小了路由维护开销、缩短了端到端时延,提高了转发成功率。仿真结果表明,在实现高效分簇的基础上,所研究的分簇路由协议可满足无人机集群应急通信系统的高动态、低时延和高可靠的要求,具有一定的实际应用前景。

摘要： 针对传统LEACH协议存在的随机选举簇头及网内节点能耗不均等问题,提出了一种能量均衡高效的分簇路由协议LEACH-EPN。在成簇阶段加入最优簇数约束,综合考虑节点位置和剩余能量等多种因素;引入距离因子、能量因子及节点密度因子改进阈值公式;通过改变簇的范围来改变成簇机制,使簇头选举更合理、能耗分布更均匀,提高了网络的能量利用率;在入簇阶段引入节点偏好度概念,改进节点的入簇机制,减少数据传输过程的能量消耗。仿真实验结果表明,改进算法LEACH-EPN能够有效地均衡网络能耗、延长网络生存周期。

摘要： 作为无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)的关键技术之一,分簇路由协议因其可扩展性较强及能耗较低等优势,逐渐成为WSNs路由协议的研究热点.如何对簇首进行最佳化选取,是提高分簇路由协议性能的关键.通过揭示不同场景中的簇首数量及网络能耗之间的映射关系,以能耗最小化为目标,构建了簇首最佳规模及最佳位置的计算理论;面向不同规模的网络讨论了簇间多跳策略的使用条件,提出了虚拟簇首及其虚拟力的概念,构建了虚拟簇首与边界、节点及其他虚拟簇首之间的3种虚拟力模型,讨论了不同虚拟力的最佳距离阈值;为实现网络能耗的最小化及均衡化,设置了关于剩余能量及距离因子的适应度函数,形成了基于虚拟力的能量高效路由协议.实验结果表明:在多种规模的网络中,与基于适应度值的改进灰狼优化器、改进的低能耗自适应聚类层次结构协议以及改进的分布式能量高效分簇算法相比,该算法使簇首分布更均匀、节点能耗更低且更均衡.

摘要： 在桥梁结构健康监测(bridge structure healthmonitoring,BSHM)的特定应用场合中,只根据节点地理位置进行成簇或使用单跳策略完成簇间路由,都会导致整个无线传感器网络(wireless sensornetworks,WSN)的不稳定。针对BSHM下的WSN,提出"能量分布"的概念,设计了一种能量均衡分簇路由协议(energy balance protocol,EBP)。通过二次分簇,使WSN中的高能量区域承担更多的能量消耗,设计基于区域划分的多跳策略以控制转发跳数。仿真结果表明:在BSHM的场景中,EBP与LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy),SEP(stable election protocol)相比,其生命周期和能量消耗方面均有显著的正向提升。

摘要： 为了减少无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中能量的消耗,延长网络的生命周期,提出一种基于改进正弦余弦算法的分簇路由协议(Clustering Routing Protocol Based on Improved Sine Cosine Algorithm,CRISCA).在正弦余弦算法的基础上,引入惯性权重因子,得到改进的正弦余弦算法,并结合各节点之间、节点与基站之间的距离以及节点的剩余能量构建适应度函数,利用改进的正弦余弦算法选举最优簇头.仿真结果表明,与已有的低功耗自适应集簇分层型协议相比,所提的协议将网络的稳定周期和生存周期分别延长了58.52％ 和20.14％.

摘要： 为了减少无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中能量的消耗,延长网络的生命周期,提出一种基于改进正弦余弦算法的分簇路由协议(Clustering Routing Protocol Based on Improved Sine Cosine Algorithm,CRISCA)。在正弦余弦算法的基础上,引入惯性权重因子,得到改进的正弦余弦算法,并结合各节点之间、节点与基站之间的距离以及节点的剩余能量构建适应度函数,利用改进的正弦余弦算法选举最优簇头。仿真结果表明,与已有的低功耗自适应集簇分层型协议相比,所提的协议将网络的稳定周期和生存周期分别延长了58.52%和20.14%。

摘要： The wireless sensor network is made up of many wireless sensor nodes,the wireless sensor nodes are responsible for collecting all kinds of data from the environment.So that people can get a lot of reliable information in real time.In the wireless sensor network,the design of network protocol's main goal is to reduce the energy consumption of nodes in communication,so as to prolong the working life of the network.In the paper,taking clustering routing protocol as the research object,the domestic and foreign typical clustering routing protocol are analyzed and compared,then the key problem of the clustering routing protocol is analyzed and the future development trend is proposed.%无线传感网是由许多具有计算能力的智慧无线节点组成的网络,这些无线传感节点负责收集周边环境的各类数据进行汇总处理,使得人们可以实时获得大量可靠的信息.在无线传感网络中,网络协议设计的主要目的是降低网内节点在通信上的能耗,从而延长网络的工作寿命.本文以分簇路由协议为研究对象,对国内外典型的分簇路由协议进行分析和比较,分析分簇路由协议存在的问题,并预测未来发展的趋势.

摘要： 数据采集是无线传感器网络(WSNs)主要功能之一,大规模的传感器网络采集并回收数据时容易出现节点负载不均衡,导致负载重的节点过早死亡.为了延长传感器网络的生存时间,本文提出了一种基于虚拟力的分簇路由协议(CRPVG),选取合适的节点出任簇首;根据簇首与普通节点的虚拟引力大小进行分簇;通过簇首之间多条传输将采集的数据包发送至基站节点.实验结果表明:提出的分簇路由协议在能耗均衡方面起到了较好的作用,延长了网络的生存时间.%One of the main uses of wireless sensor networks (WSNs) is data acquisition.Large-scale sensor networks are prone to load imbalance in nodes when collecting and reclaiming data,which leads to premature death of heavy load nodes.In order to prolong the survival time of the sensor network,propose a clustering routing protocol based on virtual gravity(CRPVG).The protocol chooses appropriate nodes as cluster head,and according to size of the virtual gravity of cluster head and normal nodes for clustering,send collected data packets to the base station nodes through multiple transmission between cluster head nodes.The experimental results show that the proposed clustering routing protocol can play good role in energy balance and prolong the survival time of the network.

摘要： 无线传感器网络作为物联网中非常重要的一个环节,其网络层路由协议的好坏直接影响到整个网络的性能.提出一套全新的网络分簇路由协议HEAC(Heterogeneous Energy-based Adaptive Clustering),该协议针对能量二级异构无线传感器网络的特点,并适用于此类型的网络.该协议采用基于能量的簇首选择算法,使异构网络中高级节点成为簇首的概率增加.仿真结果表明,在同样的异构无线传感器网络中,HEAC相比经典的LEACH协议可有效均衡异构无线传感器网络节点能量消耗,延长网络寿命.

摘要： 无线传感器网络中的分簇是将传感器网络划分成多个簇的过程,可用于延长网络生存期.每个簇中都存在一个称为簇头节点和若干个普通节点.首先给出了无线传感器网络中分簇路由协议的分类特性和关键因素，接着对已有的分簇路由协议按簇头选择和数据传输两个阶段按不同参数进行了分类,并对已有的分簇路由协议从网络结构、负载均衡、路由类型等几个方面进行了比较，最后总结了已有分簇路由协议研究的不足之处,并指出了未来有待研究的关键问题.

摘要： 节点分簇组网方法是无线传感器网络提高网络性能的主要技术之一.本文介绍了无线传感器网络分簇路由协议的基本原理,并围绕着分簇路由协议中的簇头产生、簇形成和簇数据的传输这三个主要问题,介绍和分析了一些现有的分簇路由协议的实现方法、性能和应用场合.

摘要： 本文针对无线传感器网络的节能问题，详细分析了分簇路由协议LEACH算法，并在LEACH算法的基础上进行改进，考虑了节点剩余能量和最优簇首个数，并分析了簇首选择中“轮”周期对网络生命周期的影响，仿真结果表明,改进后的协议能够减少节点能量消耗并延长网络的生存周期。

摘要： 分簇路由协议是无线传感器网络路由协议中的重要分支，其中LEACH协议是最经典的协议之一．它通过轮转分簇和数据聚合来达到能量的有效使用，是目前研究的热点．本文通过对LEACH及其改进协议LEACH-C的工作原理进行了分析，在此基础上，介绍了用NS2软件进行仿真的过程，并将仿真结果与MTE路由协议进行对比分析，得到了LEACH及LEACH-C在有效降低能耗和延长网络有效使用寿命方面的显著优点．

摘要： 在无线传感器网络中,为提供区域监控的有效性,网络的连通及覆盖至为关键.基于这个要求,对传统的分簇路由协议LEACH的簇头选举阶段进行了改进,提出了LEACH-CC协议,并通过NS2对其进行仿真和比较.仿真结果表示,有效的提高了网络的连通和覆盖,增长了网络的生命周期.

摘要： 本文选择了典型的分簇式路由协议——LEACH协议作为研究对象，分析了LEACH协议的不足并提出了改进思路，N—LEACH改进了LEACH协议的粗头选举过程，把节点剩余能量作为簇头选举的依据。增加了在簇头之间选择根节点的过程，由根节点收集处理其他簇头发送的数据并进行传送至基站，减少了与基站通信的簇头数。提高了能量有效性，延长了网络生存时间。

摘要： 本发明提出一种基于能量均衡的非均匀分簇多跳的无线传感网络路由协议，作为无线传感网络数据传递方法，首先，根据各节点剩余能量、各节点到基站的距离以及各节点到簇头的距离等因素选举簇头，没有成为簇头的节点分别选择加入到与其距离最近的簇头所在的簇中；然后，簇头根据其剩余能量、其到基站的距离构造基于最小生成树的最优传输路径，从而找出最佳的下一跳转发簇头；最后，各节点通过簇内节点单跳、簇头间多跳的通信方式将数据传输给基站。本发明方法能有效节约各节点能量、均衡各节点能耗，从而延长无线传感器网络的生命周期。

摘要： 本发明提出一种基于改进树型分簇的无线传感器网络路由协议。在无线传感器网络中，先选举出簇头并分簇；簇内构建树型结构，以簇头为根节点，簇内各传感器节点如果与簇头距离较近，则直接与簇头通信，否则选择距离簇头较近的其他传感器节点进行通信；以距离汇聚节点最近的簇头为根节点，所有簇头组成一棵树，根节点与移动汇聚节点直接通信；所有传感器节点当选过一轮簇头后，整个网络开始新的一轮分簇；选举簇头时考虑了传感器节点的剩余能量。本发明避免传感器节点过早死亡，延长了无线传感器网络的使用寿命。

摘要： 本发明公开基于Dijkstra的无线传感器网络分簇路由协议。发明首先从覆盖率出发，提出了信息完整性、有效性和冗余性的定义公式以衡量网络所获信息的服务质量，然后介绍了一种基于2重覆盖的节点部署策略；接着，为了满足簇首分布的均匀性，本发明构建了分区化簇首选取机制；最后，本发明优化了Dijkstra算法，以减小其计算复杂度，并将其运用于簇间路由机制的构建过程。

摘要： 本发明公开了一种基于改进粒子群算法的WSNs分簇多跳路由协议的方法，其特征是，包括如下步骤：（1）网络初始化；（2）簇头选举；（3）转发节点的选举与多跳传输。这种方法能解决在分簇路由协议中簇头节点和转发节点选举方法及转发节点通信路径选择不合理、节点能量消耗大的缺陷，能平衡提高全局搜索与局部探索能力、降低并均衡节点的能耗、延长WSNs的生存周期。

摘要： 本发明公开了一种基于布谷鸟算法的LEACH二级分簇路由协议的方法，包括：S1.向节点广播一级簇首选举信息，选出一级簇首节点和普通节点；S2.一级簇首节点向全部普通节点广播信息，普通节点根据接收到信息的信号强弱选择信号最强的一级簇首节点并加入簇内；S3.筛选一级簇首节点中普通节点数量最多的以及一级簇首节点中距离基站最远的一级簇首节点，并通过布谷鸟算法确定二级簇首节点；S4.普通节点将数据传输至二级簇首节点，二级簇首节点将接收到的数据传送至一级簇首节点；S5.更新所有普通节点的位置信息，并判断二级簇首节点是否为所需的二级簇首节点，若是，则执行步骤S6；S6.计算传输数据的全部节点的能量，并判断该能量是否达到预设阈值，若否，则继续执行S1‑S5。

摘要： 本申请公开了一种基于分簇路由协议的行驶车辆通信方法，包括：获取目标道路中各行驶车辆的行驶方向；将同向行驶的行驶车辆按照预设范围进行分簇；根据分簇情况确定出作为簇头的目标车辆；依据通信规则将目标车辆与各行驶车辆通信相连。由于同向行驶的各行驶车辆能够保持在预设范围内的时间更长，从而延长了各分簇中的各行驶车辆之间的通信时间，因此能够提高各行驶车辆之间的通信状态的稳定性，进而提高通信成功率，提高整个车联网的通信质量。本申请还公开了一种基于分簇路由协议的行驶车辆通信装置及计算机可读存储介质，均具有上述有益效果。

摘要： 本发明涉及一种基于聚类和模糊系统的无线传感器网络分簇路由协议方法，采用K‑means++聚类算法通过迭代将网络分为k个最优的固定簇，首轮簇头由汇聚节点通过模糊系统计算各个节点的优先度，排序后指定簇内优先度最大的节点为簇头节点；随后每轮开始，簇头节点记录簇内节点距离和能量信息，通过模糊系统计算优先度，排序后将优先度最大的作为下轮簇头。本发明设计合理，其仅在第一轮时参与簇头选举，之后簇头选举便分布式运行，每轮的簇头节点可以直接决定下轮簇头的节点ID，无需簇内节点与汇聚节点直接通信，大大降低了能耗，提高了网络性能。

摘要： 一种煤矿井下巷道多簇头分簇路由协议，属于煤矿井下无线传感器网络部署方法。该路由协议给每一个簇安排两个簇头，分别为簇内通信簇头和簇间通信簇头，簇间通信簇头负责簇的建立、簇与汇聚节点之间的通信以及转发其他簇发给汇聚节点的数据；包括：节点的竞争范围和簇间通信簇头的选择方法；簇间通信簇头呈链式分布，簇间通信的下一跳路由节点选择比自己距离汇聚节点更近的下一个簇间通信簇头；簇头竞争算法结束后，唤醒所有节点，最终簇头向全网广播消息；形成簇之后由竞争算法产生的簇头在簇内选择一个剩余能量最大的节点担任簇内通信簇头，由簇头竞争算法产生的簇头负责簇间的通信。本协议有效均衡了网络能量消耗，提高了网络的生存周期。

摘要： 本发明涉及无线传感器网络分簇路由协议，特别是一种基于最佳中继角的无线传感器网络分簇路由协议(Optimal Relay Angle Based Clustering Routing Protocol for Wireless Sensor Networks,RACR)，该协议主要包括选举簇头和选择最佳路由路径两部分。提出的RACR分簇路由协议以减少网络能耗，提高能量利用率，延长网络生命周期为目的，首先基于节点剩余能量、邻居节点个数、与邻居节点的平均距离建立的适应度函数，选出网络中的最优簇头节点，其次在数据传输过程中首先确定每个簇头寻找中继节点的最佳角度，即最佳中继角，以此减小了路由路径的搜索范围，最后在范围内通过能量、距离、负载等方面寻找最佳路由路径。

摘要： 本发明涉及一种分簇路由协议下无线传感网络(WSN)恶意程序传播防控方法，主要思路为：按传染病理论将节点划分为易感、染病、免疫、死亡四种节点，节点状态存在随时间的相互转化；其中对簇头和下属节点的感染过程进行区分，并引入Holling‑Ⅱ函数描述下属感染簇头过程的饱和性；建立对易感节点的免疫和染病节点的排查相结合的防控机制，并以对易感节点的免疫比例和对染病节点的排查比例为控制变量，构建了考虑成本的防控效益目标函数，利用最大值原理得到了最优的防控条件，使得在达到预定防控效果的同时使成本最低。