本文選題：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) + 跨層優(yōu)化��； 參考：《沈陽(yáng)理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著通信技術(shù)、集成電路技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及無(wú)線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,低功耗、低成本多功能的無(wú)線傳感器得到了廣泛的應(yīng)用。大量移動(dòng)或者靜止的傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署在人們很難到達(dá)的區(qū)域,以多跳和自組織的方式構(gòu)成了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN),WSN能實(shí)時(shí)采集與處理各種環(huán)境下的信息,并對(duì)興趣目標(biāo)進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。已經(jīng)廣泛應(yīng)用在智能家居、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、工業(yè)制造和醫(yī)療救護(hù)等常見(jiàn)領(lǐng)域,以及野外探險(xiǎn)和太空探索等特殊領(lǐng)域。傳感器節(jié)點(diǎn)通常會(huì)隨機(jī)部署在環(huán)境多變的地方,使用電池供電,當(dāng)電池能量耗盡將無(wú)法繼續(xù)工作,因此無(wú)線傳感器的能耗問(wèn)題成為WSN的核心問(wèn)題,人們針對(duì)能耗問(wèn)題進(jìn)行了大量研究并取得了一定成果,例如WSN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的控制,數(shù)據(jù)融合技術(shù)、時(shí)鐘同步技術(shù)、功率控制技術(shù)和WSN協(xié)議棧優(yōu)化等技術(shù)的研究都能減少WSN能量的消耗。對(duì)傳統(tǒng)分層優(yōu)化模式進(jìn)行學(xué)習(xí)研究,了解WSN各層協(xié)議功能與主要協(xié)議算法,傳統(tǒng)分層優(yōu)化模式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,可以在一定程度上優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能,但存在較為嚴(yán)重的局限性,各層間缺乏信息交互,容易產(chǎn)生容易數(shù)據(jù),某一層的最優(yōu)性能可能會(huì)降低其他層的性能,使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)不到最優(yōu),因此需要使用跨層優(yōu)化方法進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò),對(duì)現(xiàn)有跨層優(yōu)化思想和方法學(xué)習(xí)。物理層、鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層聯(lián)系緊密,與WSN的組網(wǎng)和通信有關(guān),使用聯(lián)合設(shè)計(jì)的跨層優(yōu)化方法,聯(lián)合設(shè)計(jì)物理層、鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議,提出一種跨層優(yōu)化模型,提高各層間信息交互效率,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式和通信方式,并將跨層優(yōu)化模型應(yīng)用到分簇路由算法中,制定更加合理的路由選擇,建立更加優(yōu)化的簇,選擇更節(jié)能的通路進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的目的。對(duì)分簇路由協(xié)議設(shè)計(jì)了仿真程序,對(duì)分簇路由算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)生命周期、節(jié)點(diǎn)剩余能量和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力進(jìn)行仿真測(cè)試,驗(yàn)證跨層優(yōu)化模型的正確性和有效性。
[Abstract]:With the development of communication technology, integrated circuit technology, embedded technology and wireless communication technology, wireless sensors with low power consumption and low cost have been widely used. A large number of mobile or static sensor nodes are deployed randomly in areas that are difficult for people to reach. WSNN WSN can collect and process information in various environments in a multi-hop and self-organizing way. And carry on the long-term monitoring to the interest target. Has been widely used in smart home, agricultural production, industrial manufacturing and medical care and other common areas, as well as field exploration and space exploration and other special areas. Sensor nodes are usually deployed randomly in places where the environment is changeable and powered by batteries. When the battery runs out of energy, it will not continue to work, so the problem of wireless sensor energy consumption becomes the core problem of WSN. A great deal of research has been done on energy consumption, such as the control of WSN topology, data fusion, clock synchronization, etc. The research of power control technology and WSN protocol stack optimization can reduce the energy consumption of WSN. This paper studies the traditional hierarchical optimization mode and finds out the functions and main protocol algorithms of WSN protocols. The traditional hierarchical optimization mode is simple to design and can optimize the network performance to a certain extent, but it has some serious limitations. Due to the lack of information exchange among the layers, it is easy to generate easy data. The optimal performance of one layer may reduce the performance of other layers and the performance of the whole network will not reach the optimal level, so it is necessary to further optimize the network by using cross-layer optimization method. Study the existing ideas and methods of cross-layer optimization. The physical layer, the link layer and the network layer are closely related to the networking and communication of WSN. The cross-layer optimization method of joint design is used to jointly design the physical layer, link layer and network layer protocol, and a cross-layer optimization model is proposed. Improve the efficiency of information exchange among different layers, optimize the networking and communication mode of the network, and apply the cross-layer optimization model to the clustering routing algorithm, make more reasonable routing selection, and establish more optimized clusters. Select a more energy-efficient path for data forwarding to achieve the purpose of prolonging the network life cycle. A simulation program is designed for clustering routing protocol. The validity and validity of the cross-layer optimization model are verified by simulating the network lifecycle, node residual energy and adaptability to the environment.
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP212.9;TN929.5

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本文編號(hào)：1987948