本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于網(wǎng)絡(luò)編碼的路由協(xié)議研究

  更多相關(guān)文章： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)編碼 組播 機會路由

【摘要】：由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點通信范圍有限,信號容易受到屏蔽、干擾,導(dǎo)致節(jié)點間的鏈路質(zhì)量不穩(wěn)定。另外,傳感器節(jié)點通常采用微型電池供電,部署后的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點很難再得到能源的補充。因此,提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和降低節(jié)點能耗,延長網(wǎng)絡(luò)生存周期,成為研究重點內(nèi)容。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)電能受限情況下,組播相比單播和廣播有明顯的優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò)編碼改變了傳統(tǒng)路由“存儲-轉(zhuǎn)發(fā)”機制,允許網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點將數(shù)據(jù)進行編碼處理后再轉(zhuǎn)發(fā),有效解決了數(shù)據(jù)傳輸所遇到的鏈路瓶頸問題,從而提高了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量和帶寬利用率。機會路由打破了確定鏈路的路由方式,源節(jié)點預(yù)先不確定通過哪條鏈路發(fā)送數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)發(fā)路徑可能是多條,充分考慮無線信道的廣播特性和不穩(wěn)定性,減少了網(wǎng)絡(luò)資源浪費,提高了通信質(zhì)量。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)能耗過快和帶寬利用不足問題,本文提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的組播算法,算法在目標(biāo)節(jié)點和源節(jié)點之間建立兩條冗余路徑,每個目標(biāo)節(jié)點的冗余路徑整合成了組播共享樹,在冗余路徑上利用Dijkstra算法選擇編碼節(jié)點,利用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)對數(shù)據(jù)編碼傳輸。仿真結(jié)果表明該算法提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率,降低了網(wǎng)絡(luò)能耗和傳輸時延。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線鏈路不穩(wěn)定,本文討論了一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的機會路由算法。該算法在每一跳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時,先將數(shù)據(jù)傳到候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點集,然后競爭選出一個節(jié)點相當(dāng)于“次級源節(jié)點”并向“上級源節(jié)點”發(fā)送ACK,再向下一個節(jié)點集轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),每層依次類推,直到目的節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)中存在多個數(shù)據(jù)塊傳輸,節(jié)點成功接受數(shù)據(jù)塊及時回復(fù)ACK消息。實驗仿真表明該算法在吞吐量、等待時延和傳輸次數(shù)等性能方面有所提高。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)編碼 組播 機會路由
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 緒論7-13
• 1.1 研究背景與意義7-8
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介8-11
• 1.2.1 網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)8-9
• 1.2.2 節(jié)點結(jié)構(gòu)9
• 1.2.3 網(wǎng)絡(luò)的特點9-11
• 1.3 本文研究工作和組織結(jié)構(gòu)11-13
• 1.3.1 本文研究工作11
• 1.3.2 本文組織結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 相關(guān)研究13-28
• 2.1 組播13-18
• 2.1.1 組播技術(shù)介紹13-14
• 2.1.2 組播應(yīng)用14-18
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)編碼18-24
• 2.2.1 基本原理18-19
• 2.2.2 集中線性網(wǎng)絡(luò)編碼19
• 2.2.3 隨機線性網(wǎng)絡(luò)編碼19-21
• 2.2.4 網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用21-24
• 2.3 機會路由24-27
• 2.3.1 機會路由介紹24-25
• 2.3.2 機會路由應(yīng)用25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的共享組播樹算法28-37
• 3.1 網(wǎng)絡(luò)編碼28-29
• 3.1.1 編碼28
• 3.1.2 解碼28-29
• 3.2 冗余路徑29-30
• 3.3 網(wǎng)絡(luò)編碼的組播30-31
• 3.4 算法實現(xiàn)31-33
• 3.4.1 編碼節(jié)點31-32
• 3.4.2 共享組播樹32-33
• 3.5 能量消耗模型33-34
• 3.6 仿真結(jié)果分析34-36
• 3.7 本章小結(jié)36-37
• 第四章 基于網(wǎng)絡(luò)編碼的機會路由算法37-45
• 4.1 路由算法簡介37-40
• 4.2 算法實現(xiàn)40-42
• 4.2.1 候選節(jié)點集40
• 4.2.2 傳輸過程40-42
• 4.2.3 ACK回復(fù)規(guī)則42
• 4.3 仿真實驗與結(jié)果分析42-44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 第五章 總結(jié)與展望45-47
• 5.1 總結(jié)45
• 5.2 展望45-47
• 參考文獻47-51
• 在校期間發(fā)表論文情況51-52
• 致謝52-53

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