传感器网络中考虑负载平衡的节点密度控制策略 被引量：2

1

作者 曾明 胥布工 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1212-1216,共5页

基于多跳路由的传感器网络具有集中式数据收集和多对一数据通信模式等特点,这容易导致数据通信出现漏斗效应,即离汇聚节点越近,网络越拥塞,节点能耗也越大,结果使某些节点甚至整个网络过早死亡。针对节点呈带状分布的同构单跳分簇网络,... 基于多跳路由的传感器网络具有集中式数据收集和多对一数据通信模式等特点,这容易导致数据通信出现漏斗效应,即离汇聚节点越近,网络越拥塞,节点能耗也越大,结果使某些节点甚至整个网络过早死亡。针对节点呈带状分布的同构单跳分簇网络,提出了两种能有效均衡网络负载的节点密度控制策略,通过控制各簇活动节点数量以及增加备用节点的方式,实现网络能耗的平衡。理论分析给出了两种策略下各簇活动节点数量以及所需备用节点数量的定量关系。两种策略均适合于网络负载动态变化的情况,而且不要求所有节点都能直接与基站通信,因此有着更广泛的应用场合。实验结果验证了两种策略的有效性。 展开更多

关键词 传感器网络 负载平衡 密度控制 分簇拓扑

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水下无线通信网络分级信任管理 被引量：2

2

作者 杨光 魏志强 丛艳平 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期109-114,共6页

在分析现有信任管理机制的基础上提出了一种适用于水下分簇无线通信网络的分级信任管理机制。针对现有信任管理机制存在的问题和水下无线通信网络的安全需求,从包正常转发率、包的完整性、能量因素三方面对节点行为进行信任评估,采用直... 在分析现有信任管理机制的基础上提出了一种适用于水下分簇无线通信网络的分级信任管理机制。针对现有信任管理机制存在的问题和水下无线通信网络的安全需求,从包正常转发率、包的完整性、能量因素三方面对节点行为进行信任评估,采用直接信任值合成方法,将信任值的计算和管理分为成员节点、簇头节点、网关节点三级,实现了分级信任管理。仿真结果表明该信任管理机制能有效降低恶意节点对网络数据传输和吞吐量的影响并提高系统的安全性。 展开更多

关键词 水下无线通信 信任管理 分簇拓扑 分级信任

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分簇拓扑下分层异构网络延迟优化方法仿真 被引量：2

3

作者 马亚玲 《计算机仿真》 北大核心 2017年第3期293-296,共4页

为了提升分簇拓扑下分层异构网络通信的性能,需要进行分簇拓扑下分层异构网络延迟优化。但是采用当前方法进行异构网络延迟优化时,无法给出异构网络感知准确度,存在网络延迟优化误差大的问题。为此,提出一种基于POMDP的分簇拓扑下分层... 为了提升分簇拓扑下分层异构网络通信的性能,需要进行分簇拓扑下分层异构网络延迟优化。但是采用当前方法进行异构网络延迟优化时,无法给出异构网络感知准确度,存在网络延迟优化误差大的问题。为此,提出一种基于POMDP的分簇拓扑下分层异构网络延迟优化方法。该方法先融合于POMDP原理使用状态转移函数和观察函数表述系统完成用户请求任务时所存在的外界干扰噪声和传输冲突等不确定因素,引入回报函数映射出在任务执行过程中异构网络感知的准确度和能量消耗状态,计算出任务调度优先级的参数权值,融合于匈牙利理论获取基站和用户的关联、基站对用户的传输功率,以此为依据完成对分簇拓扑下分层异构网络延迟优化。仿真证明,所提方法延迟优化准确度高,极大的提升了分簇拓扑下分层异构网络的服务质量。 展开更多

关键词 分簇拓扑 分层异构网络 延迟优化

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分簇拓扑下Backpressure算法的延迟性改进研究 被引量：2

4

作者 彭超 刘玉英 +1 位作者 王飞 王鹤 《电视技术》 北大核心 2013年第3期137-140,共4页

Backpressure算法是一种自适用的路由调度算法,它从理论上解决throughput-optimal问题,但是在实际网络部署中,存在节点维护数据队列的数量繁多和数据路由繁长问题,致使数据传输延迟较长。针对这一问题,把Backpressure算法应用到分簇拓扑... Backpressure算法是一种自适用的路由调度算法,它从理论上解决throughput-optimal问题,但是在实际网络部署中,存在节点维护数据队列的数量繁多和数据路由繁长问题,致使数据传输延迟较长。针对这一问题,把Backpressure算法应用到分簇拓扑上,使用Shadow算法实现Backpressure算法下的路由调度,采用LIFO策略调度队列,同时又对路径选择做了优化。仿真结果表明,数据传输的延迟性大大降低。 展开更多

关键词 分簇拓扑 Backpressure算法 Shadow算法 LIFO调度

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一种低能耗层次型无线传感器网络拓扑控制算法 被引量：14

5

作者 康一梅 李志军 +1 位作者 胡江 董吉昌 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期543-549,共7页

提出一种低能耗层次型拓扑控制算法(A low-power hierarchical wireless sensor network topology control algo-rithm,简称LPH算法).该算法是一种支持多跳网络、降低能耗的多级组网控制算法.它将拓扑控制分为组网和拓扑维护两个阶段,... 提出一种低能耗层次型拓扑控制算法(A low-power hierarchical wireless sensor network topology control algo-rithm,简称LPH算法).该算法是一种支持多跳网络、降低能耗的多级组网控制算法.它将拓扑控制分为组网和拓扑维护两个阶段,其中组网阶段包括选择簇头、标识簇头及簇内节点、优化拓扑三个任务,算法在各个阶段、各个任务中都考虑了节能.同时,在簇头选择时考虑了簇头节点分布均衡问题,通过优化拓扑降低簇内通信能耗.其次,通过静态地址与动态地址结合的方式提高网络层次及可维护性.本文详细介绍了LPH算法及其思想,给出算法的空间复杂度、时间复杂度及能耗分析,并基于NS2仿真工具,对LEACH、PEGASIS和LPH三种算法分别进行了模拟仿真,说明LPH算法的性能与优势. 展开更多

关键词 拓扑控制算法 多跳网络 分簇拓扑算法 低能耗 网络生存期

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基于能量等级的分簇拓扑控制算法 被引量：9

6

作者 李朋飞 李志华 +2 位作者 尹熙 孙雅 张华伟 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2014年第3期96-99,共4页

针对无线传感器网络中节点能耗不均匀和节点容易过早死亡的问题,提出了基于能量等级的分簇拓扑控制算法ELBC和多跳M-ELBC算法。通过在簇头选择策略中引入能量等级的概念并考虑基站位置影响,上述算法根据网络的整体能量状况动态调节各因... 针对无线传感器网络中节点能耗不均匀和节点容易过早死亡的问题,提出了基于能量等级的分簇拓扑控制算法ELBC和多跳M-ELBC算法。通过在簇头选择策略中引入能量等级的概念并考虑基站位置影响,上述算法根据网络的整体能量状况动态调节各因素在簇头选择过程中的权重,来有效地保证簇头的合理分布,均衡能量消耗;同时根据节点剩余能量对偏向参数进行优化,来提升高能量节点在簇头竞争中的竞争力,避免低能量节点过早死亡。仿真结果表明,ELBC和M-ELBC算法能够有效地推迟死亡节点的出现时间,均衡节点能耗,延长网络生存时间。 展开更多

关键词 分簇拓扑控制 EBAPC算法 ELBC算法 M-ELBC算法

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RIS辅助的无蜂窝大规模MIMO关键技术研究

7

作者 张德坤 白宝明 《移动通信》 2024年第4期18-26,40,共10页

针对密集蜂窝组网干扰受限难题,无蜂窝大规模MIMO利用大规模宏分集,构建以用户为中心的新架构,大规模灵活协作显著提升每个用户性能。同时,无蜂窝辅以智能超表面技术,以低成本和低功耗极大提升网络容量。聚焦研究了RIS辅助的无蜂窝大规... 针对密集蜂窝组网干扰受限难题,无蜂窝大规模MIMO利用大规模宏分集,构建以用户为中心的新架构,大规模灵活协作显著提升每个用户性能。同时,无蜂窝辅以智能超表面技术,以低成本和低功耗极大提升网络容量。聚焦研究了RIS辅助的无蜂窝大规模MIMO天线校准和导频分配两个关键问题。针对大规模RAU校准难题,首先在最低校准信噪比和校准相干时间约束下,提出动态分簇的可自愈校准拓扑构建方法,然后为降低校准时域开销,设计了RAU簇内和簇间校准时序,研究了可扩展的天线校准算法,能实现任意多RAU联合相位校准。针对导频分配问题,首先提出基于空间高相关性的用户动态簇的构建新方法,然后提出用户簇内基于信道相关性最低和用户簇间最小复用概率的导频分配方法。仿真结果表明,提出的校准算法具有较小的校准误差和较好的扩展性。同时,提出的导频分配算法性能可逼近最大化容量导频分配算法,且复杂度大幅降低。 展开更多

关键词 无蜂窝大规模MIMO 分簇拓扑构建 互易性校准 用户动态簇 导频分配

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无线传感器网络的分簇拓扑控制算法研究

8

作者 刘华军 《信息技术与信息化》 2024年第4期150-153,共4页

在层次型分簇拓扑控制算法的基础上,提出非均匀分簇EBUC的拓扑控制算法,建立无线传感网络内的多个非均匀节点簇,设置靠近基站的簇规模更小、远离基站的簇规模更大,同时合理选择簇首节点、设置节点非均匀竞争半径,采取簇间多跳路由机制,... 在层次型分簇拓扑控制算法的基础上,提出非均匀分簇EBUC的拓扑控制算法,建立无线传感网络内的多个非均匀节点簇,设置靠近基站的簇规模更小、远离基站的簇规模更大,同时合理选择簇首节点、设置节点非均匀竞争半径,采取簇间多跳路由机制,使能量水平较高的节点选择基站附近能量高的节点进行数据转发,以最大程度节省网络能量、延长网络生命期。仿真实验表明,相比于其他算法而言,分簇拓扑控制算法的节点簇拓扑稳定性、能耗均衡性更加优秀。 展开更多

关键词 无线传感器网络 分簇拓扑控制算法 多跳路由 能量均衡控制

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移动Ad hoc网络分簇拓扑结构及性能分析 被引量：1

9

作者 贾宗璞 王红梅 《微计算机信息》 北大核心 2008年第12期122-124,共3页

针对移动Ad hoc网络分层拓扑结构存在的"瓶颈"隐患、"稳健性"差,以及因成员节点切换而引起的簇域构造频繁等问题,本文提出了一种改进的拓扑结构并进行了性能分析。它通过连通统治集内各簇头,使簇头之间可以相互直... 针对移动Ad hoc网络分层拓扑结构存在的"瓶颈"隐患、"稳健性"差,以及因成员节点切换而引起的簇域构造频繁等问题,本文提出了一种改进的拓扑结构并进行了性能分析。它通过连通统治集内各簇头,使簇头之间可以相互直接通信,从而消除网关成为自治系统的"瓶颈"隐患,解决因"乒乓切换"所引发的簇域频繁构造问题,增强自治系统的"稳健性"。此外,改进的拓扑结构在没有增加任何新的物理设备的情况下,还能在一定程度上减少簇域之间的通信时延,提高网络安全性。 展开更多

关键词 移动AD HOC网络 拓扑结构 分簇拓扑结构 自治系统

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基于能量的EBAPC分簇网络拓扑控制算法 被引量：2

10

作者 崔可想 李志华 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第23期104-108,共5页

低功耗自适应集簇分层型协议LEACH算法对簇头的选择具有随机性,并且没有综合考虑节点的剩余能量、分布位置。为此,提出一种基于能量的仿射传播聚类EBAPC分簇拓扑控制算法。对适应度因子重新进行定义,借鉴仿射传播AP聚类算法中聚类中心... 低功耗自适应集簇分层型协议LEACH算法对簇头的选择具有随机性,并且没有综合考虑节点的剩余能量、分布位置。为此,提出一种基于能量的仿射传播聚类EBAPC分簇拓扑控制算法。对适应度因子重新进行定义,借鉴仿射传播AP聚类算法中聚类中心的选择策略,簇头选择综合考虑无线传感器网络节点的剩余能量和节点之间的距离因素。仿真实验结果表明,EBAPC算法较LEACH算法分簇更均匀,簇头选择更合理,网络中能量的消耗更均衡,从而延长网络寿命。 展开更多

关键词 无线传感器网络 分簇拓扑控制 分簇 LEACH算法 EBAPC算法 适应度因子

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基于Q学习的多基站分簇拓扑控制算法 被引量：2

11

作者 阎新芳 冯岩 王晓晓 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期578-582,共5页

为了解决无线传感器网络中单基站附近出现的"能量空洞"和网络时延过高等问题,引入多基站分簇拓扑控制算法。算法根据不同的场景来选择基站数目,结合图论和定向扩散中梯度的思想对网络进行分簇并运用Q学习算法对簇头节点进行... 为了解决无线传感器网络中单基站附近出现的"能量空洞"和网络时延过高等问题,引入多基站分簇拓扑控制算法。算法根据不同的场景来选择基站数目,结合图论和定向扩散中梯度的思想对网络进行分簇并运用Q学习算法对簇头节点进行周期性的学习训练,比较到达不同基站的不同路径上的Q值进行最优路径的选择。通过仿真分析表明,该算法相对于单基站分簇算法可以有效延长网络的生命周期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 分簇拓扑控制 多基站 Q学习

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基于Dijkstra算法的簇头多跳WSN监测系统 被引量：2

12

作者 彭燕 《计算机与数字工程》 2012年第5期26-28,86,共4页

针对传统LEACH协议及其改进算法的缺点,在最小路径Dijkstra算法的基础上,将Dijkstra算法应用到LEACH协议中,旨在提高大范围监测环境中基于LEACH协议的无线网络性能。详细论述了基于Dijkstra算法的稳定数据通信阶段工作过程,针对实际监... 针对传统LEACH协议及其改进算法的缺点,在最小路径Dijkstra算法的基础上,将Dijkstra算法应用到LEACH协议中,旨在提高大范围监测环境中基于LEACH协议的无线网络性能。详细论述了基于Dijkstra算法的稳定数据通信阶段工作过程,针对实际监测环境采用Matlab仿真模型对改进的算法进行了实验验证。两组实验结果表明,在小范围监测环境中,基于传统LEACH协议的网络与采用Dijkstra算法完成簇间通信的LEACH协议的网络性能相似,但是随着监测范围的增大,基于改进后算法的网络性能要远远优于传统LEACH的网络性能。 展开更多

关键词 无线传感器网络 分簇拓扑管理协议 最小路径路由算法 网络仿真

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WSN中基于离散人工鱼群的分簇拓扑优化算法 被引量：1

13

作者 阎新芳 张晓丹 +1 位作者 严晶晶 冯岩 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期69-72,共4页

针对无线传感器网络中的HCAGG未综合考虑邻居节点的距离和能量分布,离簇首节点较远而能量较少的节点易成为盲节点的问题,提出一种分级簇算法.该算法引入新的综合权值计算方式,利用离散人工鱼群算法快速遍历到满足成员节点距其越远能量越... 针对无线传感器网络中的HCAGG未综合考虑邻居节点的距离和能量分布,离簇首节点较远而能量较少的节点易成为盲节点的问题,提出一种分级簇算法.该算法引入新的综合权值计算方式,利用离散人工鱼群算法快速遍历到满足成员节点距其越远能量越多,反之越少的新簇头,降低了盲节点出现的概率.仿真结果表明,该算法有助于均衡节点能量,能有效延长网络生存期. 展开更多

关键词 WSN 分簇拓扑优化 离散人工鱼群 HCAGG 均衡节点能量

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基于无线传感器网络的拓扑控制算法

14

作者 蒋国帅 程璞 《科技视界》 2016年第25期231-231,239,共2页

拓扑控制在无线传感器网络中具有举足轻重的作用,对于延长生命周期、减小通信干扰、提高通信效率方面具有重要作用。在提出了无线传感器网络拓扑控制的设计目标后,从功率控制和分簇拓扑控制两个方向去举例解释当前两个主流算法的现象。

关键词 无线传感器网络 拓扑控制 功率控制 分簇拓扑控制

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基于节点竞争力的网络分簇拓扑控制算法 被引量：1

15

作者 尹熙 李志华 +1 位作者 孙雅 张华伟 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第8期79-84,共6页

通过提出节点竞争力的新定义和研究网络分簇拓扑控制过程中簇头选择的新策略,提出了一种基于节点竞争力的网络分簇拓扑控制算法APBCS。该算法以节点剩余能量的比值、节点之间的距离和邻居节点的密度作为竞争簇头的参数,采用分环的方式... 通过提出节点竞争力的新定义和研究网络分簇拓扑控制过程中簇头选择的新策略,提出了一种基于节点竞争力的网络分簇拓扑控制算法APBCS。该算法以节点剩余能量的比值、节点之间的距离和邻居节点的密度作为竞争簇头的参数,采用分环的方式实现簇头间的多跳通信。仿真实验表明,APBCS算法与LEACH算法相比较分簇更均匀,簇头选择更合理,第一个死亡节点出现时间推迟了92%,与EBAPC算法相比较,第一个死亡节点出现时间推迟了4.6%,说明比较显著地延长了网络生命周期。 展开更多

关键词 无线传感网 分簇网络拓扑控制算法 邻居节点密度 节点竞争力

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