本文研究如何應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)來提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的性能,以減少在路由過程中的節(jié)點能量消耗,延長整個網(wǎng)絡(luò)的壽命。網(wǎng)絡(luò)編碼是信息論領(lǐng)域誕生的新技術(shù),它的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)路由技術(shù)所采用的存儲-轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)分發(fā)形式,而將數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)的中繼節(jié)點進(jìn)行編碼處理后再轉(zhuǎn)發(fā),以壓縮數(shù)據(jù)的方式減少了網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)分組數(shù)目,從而提高了帶寬利用率。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量受限這一特點,本文利用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù),以降低節(jié)點能耗為目的,研究了基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法,主要工作可以概括為： 1)針對固定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多播路由問題,提出了鏈路共享度的概念,按照鏈路共享度的值來確定鏈路的優(yōu)先級,利用共享鏈路來減少多播路由所需的鏈路數(shù)目。在實驗中,采用隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實驗驗證,計算機(jī)仿真結(jié)果表明,該算法與傳統(tǒng)的最短路徑多播樹算法相比,可節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源約6%～15%,結(jié)合隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼算法,能夠有效提升多播傳輸?shù)男阅堋?2)針對未知網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多播路由問題,提出了改進(jìn)的Ford-Fulkerson算法,該算法是結(jié)合網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)和節(jié)點分離路徑建立無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多播路由的分布式算法,能夠減少參與多播路由的節(jié)點,并且整個多播過程中單個節(jié)點所需的傳輸次數(shù)大大減少,使得傳感器節(jié)點的能量消耗得到有效減小,整個網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量分布更加均勻,從而延長了整個網(wǎng)絡(luò)的生命周期。 3)基于在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中多匯聚節(jié)點同時向網(wǎng)絡(luò)中廣播不同查詢信息所帶來的多余能量損耗問題,提出了一種利用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在部分傳感器節(jié)點對數(shù)據(jù)包進(jìn)行編碼一轉(zhuǎn)發(fā)的廣播節(jié)能算法。在該算法中,節(jié)點是否參與編碼轉(zhuǎn)發(fā)依賴于本地鄰居節(jié)點的信息。實驗仿真結(jié)果表明,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和節(jié)點密度不同,該算法能有效減少廣播中參與轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點數(shù)目和編碼節(jié)點數(shù),從而降低了整個網(wǎng)絡(luò)的能量消耗和計算開銷,改善了網(wǎng)絡(luò)性能。
【學(xué)位單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類】：TN929.5;TP212.9
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究工作
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)編碼理論基礎(chǔ)
    2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)理論基礎(chǔ)
        2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
        2.1.2 無線傳感器節(jié)點內(nèi)部結(jié)構(gòu)
        2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點
    2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議介紹
        2.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多播路由協(xié)議
        2.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣播路由協(xié)議
    2.3 網(wǎng)絡(luò)編碼基本原理
    2.4 網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)學(xué)模型
        2.4.1 信源節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)編碼
        2.4.2 中間節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)編碼
        2.4.3 隨機(jī)線性網(wǎng)絡(luò)編碼
        2.4.4 網(wǎng)絡(luò)編碼的可譯碼條件
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多播節(jié)能路由研究
    3.1 系統(tǒng)模型
    3.2 基于鏈路共享度的網(wǎng)絡(luò)編碼多播路由算法（NCMSL）
        3.2.1 鏈路共享度
        3.2.2 基于邊分離路徑的多播路徑集
        3.2.3 算法描述
        3.2.4 算法性能仿真結(jié)果與分析
    3.3 基于節(jié)點分離路徑的網(wǎng)絡(luò)編碼多播節(jié)能路由
        3.3.1 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器多播節(jié)能路由分析
        3.3.2 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器多播節(jié)能路由實現(xiàn)
        3.3.3 算法性能仿真與分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣播節(jié)能路由研究
    4.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多匯聚節(jié)點廣播模型
    4.2 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的廣播節(jié)能算法（ESBNC）
        4.2.1 節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)移分析
        4.2.2 轉(zhuǎn)發(fā)評價函數(shù)
        4.2.3 算法描述
    4.3 算法性能仿真與分析
        4.3.1 仿真實驗中采用的性能指標(biāo)
        4.3.2 仿真實驗結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 熊志強(qiáng);黃佳慶;劉威;楊宗凱;;無線網(wǎng)絡(luò)編碼綜述[J];計算機(jī)科學(xué);2007年03期

2 王威;唐文勝;;網(wǎng)絡(luò)編碼在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[J];傳感器與微系統(tǒng);2008年02期

3 熊志強(qiáng);劉威;程文青;廖盛斌;;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳感器網(wǎng)絡(luò)信息交換算法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2008年01期

4 唐文勝;王威;羅娟;匡旺秋;;WSN中一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的可靠傳輸算法[J];湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報;2008年01期

5 李姍姍;廖湘科;朱培棟;肖儂;;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感網(wǎng)多路徑傳輸方法[J];軟件學(xué)報;2008年10期

6 王亨友;彭木根;王文博;;基于網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制[J];中國電子科學(xué)研究院學(xué)報;2010年06期

7 侯雷;陳卓;;具備網(wǎng)絡(luò)編碼感知的能耗友好WSN路由策略[J];計算機(jī)應(yīng)用;2010年12期

8 盧文偉;朱藝華;陳貴海;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于線性網(wǎng)絡(luò)編碼的節(jié)能路由算法[J];電子學(xué)報;2010年10期

9 郝靜;馮海林;;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)可靠性分析[J];計算機(jī)應(yīng)用研究;2010年11期

10 靳皞;;計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[J];煤炭技術(shù);2011年09期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張書奎;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中信息分發(fā)的可靠性研究[D];蘇州大學(xué);2010年

2 趙寶康;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

3 姜宇;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程抄表關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2011年

4 周彥;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于量化信息的目標(biāo)狀態(tài)估計與融合[D];上海交通大學(xué);2010年

5 谷雨;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中目標(biāo)覆蓋的研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

6 馬永波;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)精確動態(tài)定位及其安全性問題研究[D];吉林大學(xué);2010年

7 羅丹彥;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量高效組建關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

8 畢嘉娜;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有效安全路由協(xié)議研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

9 李哲濤;多媒體無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中若干算法研究[D];湖南大學(xué);2010年

10 李玉凱;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效可靠數(shù)據(jù)傳輸理論及應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 郝靜;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

2 吳文昌;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的可靠路由協(xié)議研究[D];湖南大學(xué);2010年

3 吳華;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC與網(wǎng)絡(luò)編碼聯(lián)合設(shè)計[D];西安電子科技大學(xué);2010年

4 黃鵬;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議NC-GEAR研究[D];武漢理工大學(xué);2011年

5 羅建中;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的協(xié)作通信研究[D];廣西大學(xué);2011年

6 王艷萍;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分析與設(shè)計[D];南京郵電大學(xué);2012年

7 鐘春山;基于網(wǎng)絡(luò)編碼的傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2008年

8 苑玉召;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合網(wǎng)絡(luò)編碼的虛擬MIMO傳輸技術(shù)研究[D];安徽大學(xué);2012年

9 蔡殷;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的光強(qiáng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[D];華中科技大學(xué);2009年

10 黃衍璽;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)航系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D];南京航空航天大學(xué);2009年

本文編號：2888742