基于QoS的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频难芯?/H1>

發(fā)布時(shí)間：2017-08-30 08:36

  本文關(guān)鍵詞：基于QoS的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频难芯?/strong>

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【摘要】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN:Wireless Sensor Network)集計(jì)算、通信、傳感等技術(shù)于一身,具有節(jié)點(diǎn)受限、自組織性、面向應(yīng)用、以數(shù)據(jù)為中心等特點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于軍事、交通、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域。打破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系嚴(yán)格的分層機(jī)制,WSN研究中出現(xiàn)了跨層設(shè)計(jì)方案,建立了層次之間的相互連接。另外,WSN的特殊性使得其Qo S體系與Qo S保障技術(shù)也有所不同。在WSN中拓?fù)淇刂剖俏挥贛AC層與網(wǎng)絡(luò)層之間的夾層,屬于跨層研究的范疇。拓?fù)淇刂朴欣谔岣進(jìn)AC協(xié)議和路由協(xié)議的效率,對(duì)數(shù)據(jù)融合、目標(biāo)定位、同步機(jī)制都有積極的影響。拓?fù)淇刂扑惴ǔ１环秩N,一是平面型拓?fù)淇刂?通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)功率的調(diào)節(jié)保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量;其次是層次型拓?fù)淇刂?通過(guò)骨干節(jié)點(diǎn)的選擇優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能;另外一種是啟發(fā)機(jī)制,常與層次型拓?fù)錂C(jī)制結(jié)合使用。本文提出的QBL算法屬于層次型拓?fù)淇刂频念?lèi)型,主要目標(biāo)是節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命,滿(mǎn)足無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的Qo S要求。本文首先闡述了WSN的發(fā)展歷程、組成、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域,并介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的Qo S體系及Qo S的保障技術(shù);其次羅列了一些經(jīng)典的拓?fù)淇刂扑惴?并對(duì)這些算法的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了分析;接著對(duì)LEACH算法進(jìn)行了改進(jìn),并通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比了改進(jìn)算法與LEACH算法。QBL算法的主要完成的工作為:(1)在選擇簇頭時(shí),考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量、與鄰居節(jié)點(diǎn)的通信能耗、到基站的距離等因素,綜合得出了競(jìng)選簇頭的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。(2)針對(duì)簇間多跳的LEACH算法容易造成“熱區(qū)”問(wèn)題,采用不均勻分簇的方法,使得距離基站較近的簇頭成員數(shù)目較少,而距離基站較遠(yuǎn)的簇頭成員數(shù)目則較多。(3)為了更進(jìn)一步的節(jié)約能量,QBL算法在每個(gè)簇區(qū)挑選部分節(jié)點(diǎn)來(lái)完成監(jiān)測(cè)任務(wù),簇頭在分配TDMA方案時(shí),只為這些節(jié)點(diǎn)安排時(shí)隙,而其他節(jié)點(diǎn)在本輪中一直保持休眠。(4)在簇間通信時(shí),QBL算法采用基于權(quán)重的最短路徑方法,權(quán)重的計(jì)算結(jié)合了簇頭的剩余能量及到基站的距離。最后總結(jié)了全文,指出了QBL算法的不足,并展望了未來(lái)的研究方向。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) QoS 拓?fù)淇刂?/strong> 分簇
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第1章 緒論6-16
• 1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程6-7
• 1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述7-11
• 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)的組成7-9
• 1.2.2 節(jié)點(diǎn)的硬件組成9
• 1.2.3 協(xié)議體系結(jié)構(gòu)9-10
• 1.2.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)10-11
• 1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的QoS11-14
• 1.3.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS概述11-12
• 1.3.2 QoS的性能指標(biāo)及保障技術(shù)12-14
• 1.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用14-15
• 1.5 論文的主要研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu)15-16
• 第2章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频难芯?/span>16-27
• 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频难芯恳饬x16-17
• 2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频哪繕?biāo)17
• 2.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ǖ脑O(shè)計(jì)原則17-18
• 2.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯楷F(xiàn)狀18-26
• 2.4.1 平面型功率控制18-20
• 2.4.2 啟發(fā)機(jī)制20-22
• 2.4.3 層次型拓?fù)淇刂?/span>22-26
• 2.5 小結(jié)26-27
• 第3章 基于QOS的拓?fù)淇刂扑惴?/span>27-48
• 3.1 LEACH算法分析研究27-29
• 3.1.1 算法過(guò)程27-28
• 3.1.2 算法分析28-29
• 3.2 論文采用的模型和假設(shè)29-30
• 3.2.1 能耗模型29-30
• 3.2.2 網(wǎng)絡(luò)模型30
• 3.3 基于QoS的拓?fù)淇刂扑惴ǖ脑O(shè)計(jì)思路30-43
• 3.3.1 網(wǎng)絡(luò)初始化32-33
• 3.3.2 簇的形成33-39
• 3.3.3 簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)選擇39-41
• 3.3.4 簇間通信41-43
• 3.4 基于QoS的拓?fù)淇刂扑惴ǖ膶?shí)現(xiàn)過(guò)程43-47
• 3.5 小結(jié)47-48
• 第4章 算法仿真與性能分析48-59
• 4.1 仿真工具選取48-49
• 4.2 仿真場(chǎng)景以及參數(shù)設(shè)置49-50
• 4.3 算法仿真分析50-58
• 4.3.1 分簇仿真分析50-53
• 4.3.2 網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間分析53-54
• 4.3.3 網(wǎng)絡(luò)能量消耗分析54-56
• 4.3.4 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延分析56-57
• 4.3.5 網(wǎng)絡(luò)可靠性分析57-58
• 4.4 小結(jié)58-59
• 第5章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 總結(jié)59
• 5.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果65-66
• 致謝66-68
• 附件68

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 郝曉辰;賈楠;王麗麗;劉彬;;一種能耗魯棒性權(quán)衡的3D-WSN拓?fù)淇刂扑惴╗J];電子與信息學(xué)報(bào);2011年10期

2 楊永健;賈冰;王杰;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中LEACH協(xié)議的改進(jìn)[J];北京郵電大學(xué)學(xué)報(bào);2013年01期

3 文浩;林闖;任豐原;周嘉;曾榮飛;;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的QoS體系結(jié)構(gòu)[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2009年03期

4 張權(quán);王燕;韓海東;張志遠(yuǎn);;物聯(lián)網(wǎng)在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中的研究進(jìn)展[J];海洋技術(shù);2012年03期

5 陳雷;張廣泉;戎玫;;異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的一種可調(diào)節(jié)的拓?fù)淇刂扑惴╗J];計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展;2010年S2期

6 羅玉宏;王建新;黃家瑋;陳松喬;;移動(dòng)自組網(wǎng)基于能量效率的分布式拓?fù)淇刂扑惴╗J];軟件學(xué)報(bào);2007年03期

，

本文編號(hào)：758311

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