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大规模无线传感器网络紧凑路由研究
结题报告
批准号:
61103243
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
谭光
学科分类:
F0208.物联网及其他新型网络
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
范小朋、吕婧、陈黎霞、张伟、陆佃杰、韩韧
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
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中文摘要
当前的传感器网络已发展至千节点级规模。在这类网络中,如何利用极为有限的节点资源实现点对点(近似)最短路径路由是一个基础问题。现有工作对于此类网络的理论阐述尚不够完全,实现也不知是否已达到最优。本项目拟在紧凑路由(Compact Routing)理论的框架下,考察在常数路径延展(Stretch)约束下,节点在最坏情况下需要的最少状态/消息开销,以及如何设计算法实现或靠近这个最优点。具体研究内容包括:(1)建立体现网络布局几何特征的新型网络模型,并探讨常数延展约束下节点开销的下界;(2)提出一种新的概念:近似可贪婪路由组件,研究基于该概念的网络划分方法;(3)研究新型的网络贪婪嵌入方法;(4)设计完整的路由协议,并通过试验床和仿真进行性能评价。本项目的研究将为紧凑路由理论作出重要的补充,同时将提供新的算法设计思想,为传感器网络乃至更广泛的无线多跳网络设计带来更深入的认识。
英文摘要
围绕无线传感器网络的高效路由关键问题,本项目产生了以下几项成果:(1).面向几何路由的最小网络分割方法。在无线传感器网络的几何路由中,消息默认按照如下贪婪的方式进行转发:当前节点常常将消息转发至距离目标节点最近的邻居节点。虽然贪婪路由简捷且有效,但由于几何路由中局部最小情况的存在,单靠贪婪路由的策略不能够保证成功的消息传送。而为了避免节点陷入局部最小,需要节点维护额外的非本地状态或者需要采取一些其他的辅助措施。我们研究了在复杂网络中,仅利用最少量的全局信息来进行贪婪路由。特别的,探讨了在保证成功的贪婪路由的前提下,将给定网络分解为最少数量的可贪婪路由分量(GRC)的问题。通过近似连续域中可贪婪路由区域(GRR)的概念和完整地给出GRR 的几何特性及路由特性,提出了一些简单的近似算法解决了前述的GRC 的问题。仿真结果表明,在连续域中,路由伸展值小于7;且在一些真实的网络中,路由伸展值接近1。该文发表在IEEE/ACM Transaction on Networking, 2012。(2)传感器网络的凸分区算法。该项工作考虑的是网络中的内凹部分会对贪婪几何转发造成干扰,是导致几何路由性能下降的主要因素,因此提出将网络进行凸分区,而在众分区之上利用一种全局的结构来抽象网络。工作的挑战是如何只利用连接信息来完成分区,这涉及到凹角的判定和划分。在此基础上,设计了一种混合的路由算法。实验展示性能比经典的路由方法有显著提高。工作发表在ACM Transaction on Sensor Networks, 2013. (3)基于连接信息的复杂拓扑三维传感器网络定位算法。通过一种新颖的凹点判断方法,排除被凹点扭曲的路径,对多边定位算法进行矫正。方法显示对网络节点的定位能够达到较高的精度。定位结果能够为几何路由提供直接的支持。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1109/tpds.2012.69
发表时间:2012-09
期刊:IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems
影响因子:5.3
作者:Hongbo Jiang;Jie Cheng;Dan Wang;Chonggang Wang;Guang Tan
通讯作者:Hongbo Jiang;Jie Cheng;Dan Wang;Chonggang Wang;Guang Tan
Greedy Geographic Routing in Large-Scale Sensor Networks: A Minimum Network Decomposition Approach
大规模传感器网络中的贪婪地理路由:最小网络分解方法
DOI:10.1109/tnet.2011.2167758
发表时间:2012-06
期刊:IEEE/ACM Transactions on Networking
影响因子:--
作者:Guang Tan;Anne-Marie Kermarrec
通讯作者:Anne-Marie Kermarrec
Bumping: A Bump-Aided Inertial Navigation Method for Indoor Vehicles Using Smartphones
碰撞:使用智能手机的室内车辆的碰撞辅助惯性导航方法
DOI:10.1109/tpds.2013.194
发表时间:2014-07-01
期刊:IEEE TRANSACTIONS ON PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS
影响因子:5.3
作者:Tan, Guang;Lu, Mingming;Wu, Jie
通讯作者:Wu, Jie
DOI:10.1145/1860093.1860120
发表时间:2010-09
期刊:
影响因子:--
作者:Guang Tan;Hongbo Jiang;Shengkai Zhang;Anne-Marie Kermarrec
通讯作者:Guang Tan;Hongbo Jiang;Shengkai Zhang;Anne-Marie Kermarrec
DOI:10.1109/tpds.2012.300
发表时间:2013-09
期刊:IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems
影响因子:5.3
作者:Wenping Liu;Hongbo Jiang;X. Bai;Guang Tan;Chonggang Wang;Wenyu Liu-;Kechao Cai
通讯作者:Wenping Liu;Hongbo Jiang;X. Bai;Guang Tan;Chonggang Wang;Wenyu Liu-;Kechao Cai
高精度、高可用室内光定位技术研究
基于贪婪陷阱模型的几何路由可伸缩性研究
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