由于低功耗有损网络(Low Power and Lossy Networks,LLN)中现有网络拥塞控制路由算法无法高效地对当前网络拥塞进行缓解,因此提出一种基于混合式的网络拥塞控制路由算法(Hybrid-based Network Congestion Control Routing Algorithm,HNC...由于低功耗有损网络(Low Power and Lossy Networks,LLN)中现有网络拥塞控制路由算法无法高效地对当前网络拥塞进行缓解,因此提出一种基于混合式的网络拥塞控制路由算法(Hybrid-based Network Congestion Control Routing Algorithm,HNCCRA)。该算法主要包含3个创新点。首先,为了有效地降低网络拥塞的发生概率,在组网过程中,每个节点依据其备选父节点的负载状态进行父节点的选择;其次,为了避免网络拥塞节点的子节点在更换数据传输路径时选择处于重负载状态的备选父节点作为新的父节点,在网络拓扑维护过程中每个节点实时通告自身负载状态;最后,为了能够高效地缓解当前的网络拥塞,结合数据分流思想和更换数据传输路径的方式进行网络拥塞控制。仿真结果表明,与LLN中现有网络拥塞控制路由算法相比,HNCCRA算法能够有效地提升网络各方面的性能,其中网络拥塞的发生概率降低了19.89%,汇聚节点的平均吞吐量增加了11.35%,网络的平均寿命延长了9.75%。展开更多
低功耗有损网络LLNs(Low-Power and Lossy Networks)中,RPL路由协议可以减少能耗和延长网络生命周期,但是负载的不均衡严重影响了RPL路由协议的性能。据此,提出了一种优化的RPL路由协议—WLB-RPL。该协议以节点剩余能量以及节点平均邻...低功耗有损网络LLNs(Low-Power and Lossy Networks)中,RPL路由协议可以减少能耗和延长网络生命周期,但是负载的不均衡严重影响了RPL路由协议的性能。据此,提出了一种优化的RPL路由协议—WLB-RPL。该协议以节点剩余能量以及节点平均邻居距离为权重计算剩余级别,并通过动态调整通信半径完成路由构建,以均衡能量。仿真结果表明,改进后的路由协议可以对之前的负载均衡进行更好的优化,达到了理想的效果。展开更多
针对低功耗有损网络(low power and lossy network,LLN)中负载不均衡以及高控制开销的问题,提出一种基于流量自适应分配的多汇聚节点LLN路由协议(traffic adaptive assignment based multi-sink routing protocol for LLN,TAAM-RPL)。...针对低功耗有损网络(low power and lossy network,LLN)中负载不均衡以及高控制开销的问题,提出一种基于流量自适应分配的多汇聚节点LLN路由协议(traffic adaptive assignment based multi-sink routing protocol for LLN,TAAM-RPL)。介于多个汇聚节点之间的节点可同时加入到多个RPL实例中;在不增加额外控制开销的前提下,多重身份节点便可获知其到达各个汇聚节点整条路径的负载状态;多重身份节点可根据其到达各个汇聚节点整条路径的负载状态进行数据流量自适应分配。仿真结果表明,该协议可行有效,能够提升网络各方面性能。展开更多
针对现有低功耗有损网络路由协议在拓扑构建及路由选择时没有综合全面考虑各方面的路由度量(Routing Metric),或在考虑两个或3个路由度量时各个路由度量的权重分配多是基于专家经验,主观性太强的问题,本文提出一种新的基于模糊层次分析...针对现有低功耗有损网络路由协议在拓扑构建及路由选择时没有综合全面考虑各方面的路由度量(Routing Metric),或在考虑两个或3个路由度量时各个路由度量的权重分配多是基于专家经验,主观性太强的问题,本文提出一种新的基于模糊层次分析法的RPL(Routing Protocol for Low-power and Lossy Networks)路由协议—RPL-FAHP(RPL based on Fuzzy Analytic Hierarchy Process)。RPL-FAHP在选择偏好父节点(下一跳节点)时综合考虑各方面的路由度量,构建新的复合路由度量和目标函数,并采用模糊层次分析法确定复合路由度量中各个路由度量的权重系数,从而选出最优偏好父节点传输数据。理论分析和仿真结果表明:与现有的相关典型算法相比,RPL-FAHP在平均分组丢失率、平均端到端时延及网络寿命等方面具有更优的性能。展开更多
目前基于能量均衡的低功耗有损网络路由协议RPL(Routing Protocol for Lowpower and lossy networks)在网络拓扑构建的过程中由于未考虑备选父节点上一跳节点的期望寿命,从而导致所构建的网络不能较好地实现能量均衡的问题。对此提出一...目前基于能量均衡的低功耗有损网络路由协议RPL(Routing Protocol for Lowpower and lossy networks)在网络拓扑构建的过程中由于未考虑备选父节点上一跳节点的期望寿命,从而导致所构建的网络不能较好地实现能量均衡的问题。对此提出一种基于期望寿命的能量均衡RPL(Expected Life Time-based Energy Balance RPL,ELT-EB-RPL)。构造一种复合路由判据,包括传输跳数、期望传输次数和节点期望寿命,同时,节点在选择最优父节点时需综合考虑其备选父节点及备选父节点上一跳节点的期望寿命。在不增加额外控制开销的前提下,提出一种“节点间期望寿命信息通告”策略,以便节点作出正确的路由选择。通过仿真实验对该方案的性能进行了对比分析。结果表明,在不同发包速率下该方案能够有效实现能量均衡和延长网络寿命。展开更多
选择性转发攻击是对无线传感网络(wireless sensor networks,WSNs)最危险的攻击,特别是在移动环境的WSNs下。为此,针对基于IPv6的移动WSNs,对选择性转发攻击进行研究,并提出基于序贯概率比测试(sequential probability ratio test,SPRT...选择性转发攻击是对无线传感网络(wireless sensor networks,WSNs)最危险的攻击,特别是在移动环境的WSNs下。为此,针对基于IPv6的移动WSNs,对选择性转发攻击进行研究,并提出基于序贯概率比测试(sequential probability ratio test,SPRT)的检测算法(SPRT-DA),该算法通过计算接受与丢失的数据包数识别恶意节点,并采用自适应的阈值机制排除恶意节点。实验数据表明,提出的SPRT-DA算法的检测率逼近100%。展开更多
针对低功耗有损网络现有移动性支持路由算法中父节点切换频繁、移动检测机制使用不可靠的瞬时路由度量、未考虑链路质量对能耗影响等问题,提出一种基于剩余通信时间(Remaining Communication Time, RCT)的移动感知节能父节点选择算法。...针对低功耗有损网络现有移动性支持路由算法中父节点切换频繁、移动检测机制使用不可靠的瞬时路由度量、未考虑链路质量对能耗影响等问题,提出一种基于剩余通信时间(Remaining Communication Time, RCT)的移动感知节能父节点选择算法。首先,为了降低父节点切换次数并节省节点能耗,构建了基于RCT和通信成本的父节点选择函数,移动节点基于该函数值选择下一父节点。其次,为了避免在移动场景下由于瞬时路由度量不可靠而导致的不必要的父节点切换,在算法的移动检测阶段提出一种基于接收信号强度指标(Indicator of Received Signal Strength,RSSI)和RCT值的移动检测机制,父节点需要结合RSSI和RCT两个值来共同判断移动节点是否需要进行父节点切换。理论分析和仿真结果表明,算法在控制开销、网络生存时间、能耗等方面的性能均得到了提升。展开更多
由于低功耗有损网络LLN (low power and lossy networks)呈树形结构且节点的能量受限,一旦网络中出现能量瓶颈节点而未及时处理,将会严重影响网络各方面性能。因此提出一种基于负载均衡的高能效LLN路由协议。当检测出能量瓶颈节点后,对...由于低功耗有损网络LLN (low power and lossy networks)呈树形结构且节点的能量受限,一旦网络中出现能量瓶颈节点而未及时处理,将会严重影响网络各方面性能。因此提出一种基于负载均衡的高能效LLN路由协议。当检测出能量瓶颈节点后,对溪流计时器重置策略进行改进,及时将能量瓶颈节点能量不足的状态通告给其子节点。提出一种能量瓶颈节点子节点的切换机制,旨在降低能量瓶颈节点的能耗速率,实现节点高能效。仿真结果表明,该方法在网络生存时间和节点死亡率等性能方面优于现有路由算法,其中网络平均生存时间延长了10.53%,节点死亡率降低了18.59%。展开更多
由于低功耗有损网络(low power and lossy networks,LLN)中的单路径路由协议在网络拓扑的构建过程中存在不能较好地均衡节点能耗速率和延长网络寿命等问题,提出一种基于负载均衡的单路径LLN路由协议(load balance-based single path rou...由于低功耗有损网络(low power and lossy networks,LLN)中的单路径路由协议在网络拓扑的构建过程中存在不能较好地均衡节点能耗速率和延长网络寿命等问题,提出一种基于负载均衡的单路径LLN路由协议(load balance-based single path routing protocol for LLN,LB-RPL)。在选择备选父节点的过程中对无线链路质量、节点剩余能量和节点缓存占用率依次进行考量;在计算路由度量的过程中综合考虑多种路由判据,避免单一路由判据对网络性能造成的影响;依据整条路径上的数据传输代价选择节点的最优父节点。理论分析和仿真结果表明,相对于现有单路径LLN路由协议,LB-RPL能够有效均衡节点能耗、延长网络寿命并提高路由可靠性。展开更多
文摘由于低功耗有损网络(Low Power and Lossy Networks,LLN)中现有网络拥塞控制路由算法无法高效地对当前网络拥塞进行缓解,因此提出一种基于混合式的网络拥塞控制路由算法(Hybrid-based Network Congestion Control Routing Algorithm,HNCCRA)。该算法主要包含3个创新点。首先,为了有效地降低网络拥塞的发生概率,在组网过程中,每个节点依据其备选父节点的负载状态进行父节点的选择;其次,为了避免网络拥塞节点的子节点在更换数据传输路径时选择处于重负载状态的备选父节点作为新的父节点,在网络拓扑维护过程中每个节点实时通告自身负载状态;最后,为了能够高效地缓解当前的网络拥塞,结合数据分流思想和更换数据传输路径的方式进行网络拥塞控制。仿真结果表明,与LLN中现有网络拥塞控制路由算法相比,HNCCRA算法能够有效地提升网络各方面的性能,其中网络拥塞的发生概率降低了19.89%,汇聚节点的平均吞吐量增加了11.35%,网络的平均寿命延长了9.75%。
文摘低功耗有损网络LLNs(Low-Power and Lossy Networks)中,RPL路由协议可以减少能耗和延长网络生命周期,但是负载的不均衡严重影响了RPL路由协议的性能。据此,提出了一种优化的RPL路由协议—WLB-RPL。该协议以节点剩余能量以及节点平均邻居距离为权重计算剩余级别,并通过动态调整通信半径完成路由构建,以均衡能量。仿真结果表明,改进后的路由协议可以对之前的负载均衡进行更好的优化,达到了理想的效果。
文摘针对低功耗有损网络(low power and lossy network,LLN)中负载不均衡以及高控制开销的问题,提出一种基于流量自适应分配的多汇聚节点LLN路由协议(traffic adaptive assignment based multi-sink routing protocol for LLN,TAAM-RPL)。介于多个汇聚节点之间的节点可同时加入到多个RPL实例中;在不增加额外控制开销的前提下,多重身份节点便可获知其到达各个汇聚节点整条路径的负载状态;多重身份节点可根据其到达各个汇聚节点整条路径的负载状态进行数据流量自适应分配。仿真结果表明,该协议可行有效,能够提升网络各方面性能。
文摘针对现有低功耗有损网络路由协议在拓扑构建及路由选择时没有综合全面考虑各方面的路由度量(Routing Metric),或在考虑两个或3个路由度量时各个路由度量的权重分配多是基于专家经验,主观性太强的问题,本文提出一种新的基于模糊层次分析法的RPL(Routing Protocol for Low-power and Lossy Networks)路由协议—RPL-FAHP(RPL based on Fuzzy Analytic Hierarchy Process)。RPL-FAHP在选择偏好父节点(下一跳节点)时综合考虑各方面的路由度量,构建新的复合路由度量和目标函数,并采用模糊层次分析法确定复合路由度量中各个路由度量的权重系数,从而选出最优偏好父节点传输数据。理论分析和仿真结果表明:与现有的相关典型算法相比,RPL-FAHP在平均分组丢失率、平均端到端时延及网络寿命等方面具有更优的性能。
文摘目前基于能量均衡的低功耗有损网络路由协议RPL(Routing Protocol for Lowpower and lossy networks)在网络拓扑构建的过程中由于未考虑备选父节点上一跳节点的期望寿命,从而导致所构建的网络不能较好地实现能量均衡的问题。对此提出一种基于期望寿命的能量均衡RPL(Expected Life Time-based Energy Balance RPL,ELT-EB-RPL)。构造一种复合路由判据,包括传输跳数、期望传输次数和节点期望寿命,同时,节点在选择最优父节点时需综合考虑其备选父节点及备选父节点上一跳节点的期望寿命。在不增加额外控制开销的前提下,提出一种“节点间期望寿命信息通告”策略,以便节点作出正确的路由选择。通过仿真实验对该方案的性能进行了对比分析。结果表明,在不同发包速率下该方案能够有效实现能量均衡和延长网络寿命。
文摘选择性转发攻击是对无线传感网络(wireless sensor networks,WSNs)最危险的攻击,特别是在移动环境的WSNs下。为此,针对基于IPv6的移动WSNs,对选择性转发攻击进行研究,并提出基于序贯概率比测试(sequential probability ratio test,SPRT)的检测算法(SPRT-DA),该算法通过计算接受与丢失的数据包数识别恶意节点,并采用自适应的阈值机制排除恶意节点。实验数据表明,提出的SPRT-DA算法的检测率逼近100%。
文摘针对低功耗有损网络现有移动性支持路由算法中父节点切换频繁、移动检测机制使用不可靠的瞬时路由度量、未考虑链路质量对能耗影响等问题,提出一种基于剩余通信时间(Remaining Communication Time, RCT)的移动感知节能父节点选择算法。首先,为了降低父节点切换次数并节省节点能耗,构建了基于RCT和通信成本的父节点选择函数,移动节点基于该函数值选择下一父节点。其次,为了避免在移动场景下由于瞬时路由度量不可靠而导致的不必要的父节点切换,在算法的移动检测阶段提出一种基于接收信号强度指标(Indicator of Received Signal Strength,RSSI)和RCT值的移动检测机制,父节点需要结合RSSI和RCT两个值来共同判断移动节点是否需要进行父节点切换。理论分析和仿真结果表明,算法在控制开销、网络生存时间、能耗等方面的性能均得到了提升。
文摘由于低功耗有损网络LLN (low power and lossy networks)呈树形结构且节点的能量受限,一旦网络中出现能量瓶颈节点而未及时处理,将会严重影响网络各方面性能。因此提出一种基于负载均衡的高能效LLN路由协议。当检测出能量瓶颈节点后,对溪流计时器重置策略进行改进,及时将能量瓶颈节点能量不足的状态通告给其子节点。提出一种能量瓶颈节点子节点的切换机制,旨在降低能量瓶颈节点的能耗速率,实现节点高能效。仿真结果表明,该方法在网络生存时间和节点死亡率等性能方面优于现有路由算法,其中网络平均生存时间延长了10.53%,节点死亡率降低了18.59%。
文摘由于低功耗有损网络(low power and lossy networks,LLN)中的单路径路由协议在网络拓扑的构建过程中存在不能较好地均衡节点能耗速率和延长网络寿命等问题,提出一种基于负载均衡的单路径LLN路由协议(load balance-based single path routing protocol for LLN,LB-RPL)。在选择备选父节点的过程中对无线链路质量、节点剩余能量和节点缓存占用率依次进行考量;在计算路由度量的过程中综合考虑多种路由判据,避免单一路由判据对网络性能造成的影响;依据整条路径上的数据传输代价选择节点的最优父节点。理论分析和仿真结果表明,相对于现有单路径LLN路由协议,LB-RPL能够有效均衡节点能耗、延长网络寿命并提高路由可靠性。
