發(fā)布時間：2017-05-24 17:10

  本文關鍵詞：無線自組網(wǎng)能量有效的鄰居發(fā)現(xiàn)機制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線通信技術、傳感器技術、嵌入式計算技術和分布式信息處理技術的不斷發(fā)展以及小型無線設備的廣泛應用,無線自組織網(wǎng)絡已經(jīng)成為當前國際上備受關注的、知識高度集成的前沿熱點研究領域。無線自組織網(wǎng)絡以其不依賴于固定基礎設施、多跳、靈活、自組織的特點,在各領域有著重要的應用前景。智慧城市的建設中,無線自組織網(wǎng)絡廣泛應用于智能交通、環(huán)境監(jiān)測等;自然環(huán)境中應用于野生動物追蹤、手持設備組網(wǎng)等。所有應用中,鄰居發(fā)現(xiàn)是無線自組織網(wǎng)絡自組織的第一步,是實現(xiàn)路由和拓撲的前提和基礎。雖然鄰居發(fā)現(xiàn)在無線自組織網(wǎng)絡中起著重要作用,但目前鄰居發(fā)現(xiàn)問題卻未得到足夠重視。此外,無線自組織網(wǎng)絡中的節(jié)點大多數(shù)通過電池供電,低占空比操作廣泛用于無線自組織網(wǎng)絡,這樣能夠有效節(jié)約能量,但會帶來新的挑戰(zhàn)——節(jié)點異步的喚醒-休眠使鄰居發(fā)現(xiàn)變得非常困難。因此,本文在現(xiàn)有基礎上進一步研究無線自組織網(wǎng)絡鄰居發(fā)現(xiàn)問題,主要研究工作包含以下幾方面:(1)基于Quorum的鄰居發(fā)現(xiàn)算法研究。首先對Quorum系統(tǒng)進行研究,提出滿足循環(huán)閉包屬性的Quorum系統(tǒng)都能夠用于設計鄰居發(fā)現(xiàn)算法,提高鄰居發(fā)現(xiàn)過程的能量效率。同時,證明grid quorum、cyclic quorum、torus quorum系統(tǒng)分別滿足循環(huán)閉包屬性,能夠應用于鄰居發(fā)現(xiàn)算法的設計。(2)給定發(fā)現(xiàn)延遲下的最優(yōu)能量消耗值研究。幾種經(jīng)典算法中研究的鄰居發(fā)現(xiàn)都假定節(jié)點時間槽總是處于完全對齊,而實際場景中,節(jié)點時間槽在大多時間內(nèi)處于非對齊狀態(tài)。這就造成了經(jīng)典算法中給定發(fā)現(xiàn)延遲下的最優(yōu)能量消耗值并非真正最優(yōu)。為此,本文充分利用節(jié)點時間槽非對齊的特點,對最優(yōu)能量消耗值求解,導出給定延遲下的最優(yōu)能耗值下界。(3)E-cyclic quorum算法研究。以最優(yōu)能量消耗值為依據(jù),在cyclic quorum系統(tǒng)的基礎上,提出一種新的節(jié)點鄰居發(fā)現(xiàn)算法。該算法能夠同時滿足占空比對稱和非對稱場景的鄰居發(fā)現(xiàn)應用。(4)鄰居發(fā)現(xiàn)算法能量及延遲性能比較研究。確定實驗性能指標,包括:節(jié)點鄰居發(fā)現(xiàn)能量-延遲積和發(fā)現(xiàn)延遲的累積分布情況等指標;設計驗證實驗,對比不同鄰居發(fā)現(xiàn)算法的性能表現(xiàn),為不同應用場景選擇鄰居發(fā)現(xiàn)算法做出指導。
【關鍵詞】：無線ad hoc網(wǎng)絡 鄰居發(fā)現(xiàn) Quorum系統(tǒng) 能量有效 低延遲
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN929.5

  本文關鍵詞：無線自組網(wǎng)能量有效的鄰居發(fā)現(xiàn)機制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：391423