無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中高可靠數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-24 18:14
如今,隨著互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的飛速發(fā)展,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已然成為新一代信息技術(shù)的重要組成部分。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)作為物聯(lián)網(wǎng)底層網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù),已然成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,各應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)可靠傳輸要求逐漸提高。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)容易受到應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、有限的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)性能、傳輸路徑較多以及節(jié)點(diǎn)不規(guī)律移動(dòng)等多種不利因素的影響,數(shù)據(jù)傳輸時(shí)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤、冗余、高能耗等問(wèn)題。這將導(dǎo)致無(wú)法保障數(shù)據(jù)的可靠傳輸,使得物聯(lián)網(wǎng)底層的數(shù)據(jù)采集工作無(wú)法完成。因此,如何提高無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸可靠性成為如今的熱點(diǎn)問(wèn)題。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中容易受到場(chǎng)景環(huán)境等因素的影響,通過(guò)總結(jié)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的現(xiàn)有研究可知,在多種復(fù)雜因素中,對(duì)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的影響最大的是傳輸鏈路的網(wǎng)絡(luò)能耗問(wèn)題和節(jié)點(diǎn)消息隊(duì)列的網(wǎng)絡(luò)擁塞問(wèn)題。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)拓?fù)鋾?huì)帶來(lái)傳輸失敗,引起傳輸負(fù)載增高問(wèn)題,從而使得網(wǎng)絡(luò)能耗增加;網(wǎng)絡(luò)擁塞會(huì)直接堵塞傳感器節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)空間,導(dǎo)致消息滯留,產(chǎn)生數(shù)據(jù)爆炸。因此,保障無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸可靠性的關(guān)鍵,...
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 相關(guān)工作
2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠數(shù)據(jù)傳輸概述及需求分析
2.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸體系和特點(diǎn)
2.1.2 整體網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸可靠性需求分析
2.1.3 單個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸可靠性需求分析
2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路由協(xié)議
2.2.1 分簇式路由協(xié)議
2.2.2 能量均衡式路由協(xié)議
2.2.3 元啟發(fā)式路由協(xié)議
2.3 網(wǎng)絡(luò)擁塞控制
2.3.1 優(yōu)先級(jí)調(diào)度機(jī)制
2.3.2 速率匹配機(jī)制
2.3.3 數(shù)據(jù)壓縮機(jī)制
2.4 本章小結(jié)
第三章 WSN中基于時(shí)間擴(kuò)展圖的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路由算法
3.1 研究背景
3.2 通信模型設(shè)計(jì)
3.2.1 時(shí)間擴(kuò)展圖模型
3.2.2 基于時(shí)間擴(kuò)展圖的通信模型
3.3 基于時(shí)間擴(kuò)展圖的路由轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制
3.3.1 TEG時(shí)間拓?fù)淠P投x
3.3.2 最小代價(jià)流算法設(shè)計(jì)
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)及分析
3.4.1 實(shí)驗(yàn)方案與場(chǎng)景定義
3.4.2 節(jié)點(diǎn)數(shù)量對(duì)能耗的影響實(shí)驗(yàn)分析
3.4.3 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度對(duì)丟包率的影響實(shí)驗(yàn)分析
3.4.4 節(jié)點(diǎn)數(shù)量對(duì)傳輸時(shí)間的影響實(shí)驗(yàn)分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 WSN中基于布谷鳥搜索的模糊PID擁塞控制
4.1 研究背景
4.2 模糊PID擁塞控制方法設(shè)計(jì)
4.2.1 PID擁塞控制器設(shè)計(jì)
4.2.2 模糊PID擁塞控制模型
4.2.3 模糊規(guī)則及反模糊化定義
4.3 基于布谷鳥搜索的模糊PID擁塞控制方案設(shè)計(jì)
4.3.1 布谷鳥搜索算法
4.3.2 CFPID擁塞控制器模型
4.3.3 布谷鳥搜索擁塞控制算法設(shè)計(jì)
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)及分析
4.4.1 實(shí)驗(yàn)方案與場(chǎng)景定義
4.4.2 瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度對(duì)比分析
4.4.3 實(shí)時(shí)丟包率對(duì)比分析
4.4.4 吞吐量對(duì)比分析
4.4.5 運(yùn)行時(shí)間對(duì)比分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)及展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間完成的論文及其他科研成果
本文編號(hào):3866334
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 論文主要研究?jī)?nèi)容
1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 相關(guān)工作
2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠數(shù)據(jù)傳輸概述及需求分析
2.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸體系和特點(diǎn)
2.1.2 整體網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸可靠性需求分析
2.1.3 單個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸可靠性需求分析
2.2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路由協(xié)議
2.2.1 分簇式路由協(xié)議
2.2.2 能量均衡式路由協(xié)議
2.2.3 元啟發(fā)式路由協(xié)議
2.3 網(wǎng)絡(luò)擁塞控制
2.3.1 優(yōu)先級(jí)調(diào)度機(jī)制
2.3.2 速率匹配機(jī)制
2.3.3 數(shù)據(jù)壓縮機(jī)制
2.4 本章小結(jié)
第三章 WSN中基于時(shí)間擴(kuò)展圖的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路由算法
3.1 研究背景
3.2 通信模型設(shè)計(jì)
3.2.1 時(shí)間擴(kuò)展圖模型
3.2.2 基于時(shí)間擴(kuò)展圖的通信模型
3.3 基于時(shí)間擴(kuò)展圖的路由轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制
3.3.1 TEG時(shí)間拓?fù)淠P投x
3.3.2 最小代價(jià)流算法設(shè)計(jì)
3.4 仿真實(shí)驗(yàn)及分析
3.4.1 實(shí)驗(yàn)方案與場(chǎng)景定義
3.4.2 節(jié)點(diǎn)數(shù)量對(duì)能耗的影響實(shí)驗(yàn)分析
3.4.3 節(jié)點(diǎn)移動(dòng)速度對(duì)丟包率的影響實(shí)驗(yàn)分析
3.4.4 節(jié)點(diǎn)數(shù)量對(duì)傳輸時(shí)間的影響實(shí)驗(yàn)分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 WSN中基于布谷鳥搜索的模糊PID擁塞控制
4.1 研究背景
4.2 模糊PID擁塞控制方法設(shè)計(jì)
4.2.1 PID擁塞控制器設(shè)計(jì)
4.2.2 模糊PID擁塞控制模型
4.2.3 模糊規(guī)則及反模糊化定義
4.3 基于布谷鳥搜索的模糊PID擁塞控制方案設(shè)計(jì)
4.3.1 布谷鳥搜索算法
4.3.2 CFPID擁塞控制器模型
4.3.3 布谷鳥搜索擁塞控制算法設(shè)計(jì)
4.4 仿真實(shí)驗(yàn)及分析
4.4.1 實(shí)驗(yàn)方案與場(chǎng)景定義
4.4.2 瞬時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度對(duì)比分析
4.4.3 實(shí)時(shí)丟包率對(duì)比分析
4.4.4 吞吐量對(duì)比分析
4.4.5 運(yùn)行時(shí)間對(duì)比分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)及展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間完成的論文及其他科研成果
本文編號(hào):3866334
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