本文選題：纏繞多路徑 + 路由算法�。� 參考：《江南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSNs)因其低成本、低功耗、分布式和自組織等特點(diǎn),成為獲取物理世界信息的重要技術(shù)手段之一。節(jié)點(diǎn)失敗和鏈路失效是WSNs路由算法、路由協(xié)議中存在的兩個(gè)主要問題,學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界針對(duì)這兩個(gè)問題,分別從多路徑路由、纏繞路由、機(jī)會(huì)路由以及他們的不同結(jié)合等多個(gè)角度對(duì)上述問題進(jìn)行了深入而廣泛的研究。雖然通過引入纏繞多路徑路由的協(xié)議有效地增加了網(wǎng)絡(luò)的可靠性,但現(xiàn)有纏繞多路徑路由大多僅適用于節(jié)點(diǎn)分布較為密集的網(wǎng)絡(luò),當(dāng)網(wǎng)絡(luò)變的稀疏時(shí),路由算法或路由協(xié)議的性能將得不到保證。另一方面,通過研究將網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用于纏繞多路徑路由,允許中間節(jié)點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)執(zhí)行編碼操作,顛覆了傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中采用的“存儲(chǔ)-轉(zhuǎn)發(fā)”的計(jì)算模式,能有效地降低傳輸開銷、增加傳輸效率、降低丟包率,但是算法或協(xié)議之性能的實(shí)際體現(xiàn)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)本身的依賴性比較強(qiáng)、要求比較高,這極大地制約了該類算法、協(xié)議的進(jìn)一步發(fā)展。本文將網(wǎng)絡(luò)編碼與纏繞多路徑路由相結(jié)合進(jìn)行研究,提出父節(jié)點(diǎn)可控的分布式纏繞多路徑路由算法與基于網(wǎng)絡(luò)編碼的數(shù)據(jù)包可控纏繞多路徑路由協(xié)議,主要研究工作和創(chuàng)新一并概括如下:(1)針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中無線鏈路存在因節(jié)點(diǎn)失效或傳輸介質(zhì)異構(gòu)容易引起傳輸可靠性降低的問題,提出父節(jié)點(diǎn)可控的分布式纏繞多路徑路由算法DPCBMR算法。該算法采用分層多父節(jié)點(diǎn)拓?fù)淇刂撇呗院蛥f(xié)作式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,在多跳轉(zhuǎn)發(fā)階段,引入最優(yōu)父節(jié)點(diǎn)選擇機(jī)制,根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑上節(jié)點(diǎn)間的丟包率,選擇丟包率較低的多個(gè)節(jié)點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),以此來保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的成功率;進(jìn)一步借助協(xié)作式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制保證待轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)在多路徑選擇時(shí)獲得最佳路徑,從而保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的可靠性和低能量消耗。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明DPCBMR算法能最大程度上提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒β?同時(shí)降低了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的能量開銷。同經(jīng)典的BMR和DSR相比較取得了比較大的改進(jìn);(2)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)中,中間轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)能量消耗過大與“數(shù)據(jù)沖突”等問題,提出了一種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送控制策略,通過研究編碼系數(shù)對(duì)能耗的影響,提出了基于數(shù)據(jù)壓縮的隨機(jī)線性編碼方法,有效地降低了中間節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)量;通過研究路徑寬度對(duì)傳輸可靠性、能耗的影響,提出了針對(duì)中間節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)數(shù)據(jù)包個(gè)數(shù)選擇策略,從而有效地降低了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)并保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?通過研究協(xié)作式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方法,確保數(shù)據(jù)沿著主路徑傳輸,有效地限制了數(shù)據(jù)的冗余;通過研究Multi-packets-based Time Scheduler Scheme的方法有效地降低了數(shù)據(jù)沖突,從另一方面保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃�。在此基礎(chǔ)上,研究并設(shè)計(jì)了NCFBMR協(xié)議,并通過與Singlepath、End-to-End ARQ、DSR、BMR等協(xié)議的實(shí)驗(yàn)比較,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在傳輸可靠性與傳輸開銷等方面有較大提升。
[Abstract]:Wireless Sensor Networks ( WNN ) is one of the most important technologies to acquire physical world information due to its low cost , low power consumption , distributed and self - organization . By studying the influence of the width of the path on the transmission reliability and the energy consumption , the optimal number selection strategy for the intermediate nodes is proposed , which effectively reduces the number of data forwarding and ensures the reliability of the data transmission .
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2042118