本文關(guān)鍵詞：面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中匯聚樹路由協(xié)議研究

  更多相關(guān)文章： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 路由協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)壽命 傳輸時(shí)延 丟包率

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSNs)是由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)組成,該節(jié)點(diǎn)具有信息采集、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)計(jì)算處理和無線通信能力,它們通過多跳自組織方式形成分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。WSNs應(yīng)用涉及的領(lǐng)域非常普遍,如軍事國防、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)療、搶險(xiǎn)救災(zāi)以及商業(yè)應(yīng)用等,因此吸引著眾多國內(nèi)外學(xué)者從事該領(lǐng)域的研究。因?yàn)閃SNs中的節(jié)點(diǎn)能量有限、存儲(chǔ)容量固定等自身特點(diǎn)受限,所以最大化網(wǎng)絡(luò)能量均衡、保障數(shù)據(jù)傳輸可靠性、高效率傳輸為前提的路由研究已成為WSNs研究的熱點(diǎn)。但考慮到網(wǎng)絡(luò)生命周期、時(shí)延性、可靠性、能量均衡等多約束條件的路由協(xié)議設(shè)計(jì)已被證明是NP-Hard問題。如何最大化接近最優(yōu)值對(duì)WSNs有著重要的理論和實(shí)際研究意義。路由協(xié)議主要作用是負(fù)責(zé)路由的發(fā)現(xiàn)和維護(hù),確保網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包能夠?qū)崟r(shí)地、有效地從采集節(jié)點(diǎn)以一跳或多跳方式發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)。然而它的設(shè)計(jì)好壞將直接影響到網(wǎng)絡(luò)的生命周期、可靠性、時(shí)延性、丟包率等。因此,設(shè)計(jì)一種高效的路由協(xié)議對(duì)WSNs顯得非常重要。本文研究的內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)：(1)對(duì)WSNs及其路由協(xié)議研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,并介紹了WSNs的體系結(jié)構(gòu)、軟件協(xié)議棧、關(guān)鍵問題等。之后詳細(xì)介紹WSNs路由協(xié)議的基本概念、路由協(xié)議具有的特點(diǎn)、路由協(xié)議設(shè)計(jì)要求和分類,并介紹了七種典型的路由協(xié)議,從是否具有節(jié)能性、數(shù)據(jù)融合、可擴(kuò)展性、健壯性、支持服務(wù)質(zhì)量等幾個(gè)方面進(jìn)行了分析比較。(2)簡要的描述了匯聚樹協(xié)議,分析了目前學(xué)者提出的改進(jìn)協(xié)議具有哪些缺點(diǎn),之后本文提出改進(jìn)后的I-CTP協(xié)議,該協(xié)議通過傳輸期望值指明路由包和數(shù)據(jù)包傳輸路徑,并在傳輸過程中考慮下一跳鄰居節(jié)點(diǎn)的剩余能量以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)能耗均衡。經(jīng)過仿真實(shí)驗(yàn)表明,改進(jìn)后的I-CTP協(xié)議能減少傳輸時(shí)延,提高網(wǎng)絡(luò)能量均衡,延長網(wǎng)絡(luò)壽命。(3)為了使數(shù)據(jù)包在傳輸過程中滿足一定的可靠性,引入可靠性因素,在滿足可靠性前提下進(jìn)一步分析路由幀的數(shù)據(jù)包和數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu),引入傳輸時(shí)延ATT。進(jìn)而設(shè)計(jì)出QRE-CTP路由協(xié)議,該協(xié)議在確�？煽啃郧疤嵯�,滿足最小傳輸時(shí)延,進(jìn)而考慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量。本協(xié)議在確定下一跳路徑中綜合考慮了鏈路質(zhì)量值、傳輸時(shí)延和節(jié)點(diǎn)剩余能量三種影響因素,有效的降低網(wǎng)絡(luò)丟包率和傳輸時(shí)延,提高了網(wǎng)絡(luò)生命周期。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP212.9;TN915.04

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳三柱;吳三斌;李成博;王小明;;基于能量感知的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)CTP路由算法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2014年11期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何朝娟;基于TinyOS的路由層數(shù)據(jù)融合的研究及實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：1219277