本文關(guān)鍵詞：自集能傳感網(wǎng)中路由環(huán)路避免機(jī)制研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSNs)指的是分布在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量傳感器節(jié)點通過自組織方式構(gòu)成的多跳網(wǎng)絡(luò)。CTP(Collection Tree Protocol,匯聚樹協(xié)議)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最為廣泛,被研究最多的匯聚協(xié)議。自集能傳感網(wǎng)(Energy-Harvesting Wireless Sensor Networks, EH-WSNs)是通過汲取環(huán)境中的能量來給節(jié)點供電以延長傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的一種很好的辦法。本文針對CTP在自集能傳感網(wǎng)中的應(yīng)用,對CTP協(xié)議表現(xiàn)進(jìn)行全面分析,發(fā)現(xiàn)了CTP路由協(xié)議在多跳網(wǎng)絡(luò)的末端易形成環(huán)路,并且難以破除,在自集能網(wǎng)絡(luò)中情況更為嚴(yán)重。通過對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析,發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離根節(jié)點的區(qū)域容易形成難以解除的環(huán)路,即死環(huán)。CTP自有的環(huán)路避免機(jī)制是當(dāng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)環(huán)路依然轉(zhuǎn)發(fā)該數(shù)據(jù)包,并立即廣播一個普通的路由消息,期望發(fā)出該數(shù)據(jù)包的節(jié)點可以收到并更新路由信息,然后更換父節(jié)點。本文通過在真實TelosB節(jié)點平臺和TOSSIM仿真平臺進(jìn)行系列實驗,通過對大量實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析,找出CTP路由環(huán)路的成因。CTP的路由消息廣播方式采用Trickle算法,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性動態(tài)調(diào)節(jié)廣播周期,在穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)中周期呈倍延長,在動態(tài)變化網(wǎng)絡(luò)中也可以快速縮短至最小周期。然而該方法卻沒有考慮到網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域性特征,即距離根節(jié)點的近的區(qū)域的節(jié)點找路過程可以快速收斂,距離根節(jié)點較遠(yuǎn)的節(jié)點收斂速度慢,拓?fù)渥兓?很難穩(wěn)定。這就造成了一個網(wǎng)絡(luò)中的“兩極分化”,即穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)中路由消息包周期漸漸增長至最大值,而拓?fù)洳粩嘧兓木W(wǎng)絡(luò)中路由消息包周期一直在最小周期附近浮動。這種路由消息廣播周期的區(qū)域差異很容易產(chǎn)生路由消息區(qū)域性不一致,從而形成死環(huán)。本文進(jìn)行系列對比實驗,在固定周期的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生環(huán)路的頻數(shù)少于應(yīng)用了Trickle算法的網(wǎng)絡(luò),證明Trickle算法確實存在缺陷,是產(chǎn)生環(huán)路的原因之一。本文根據(jù)自集能傳感網(wǎng)的區(qū)域性和動態(tài)性特點,設(shè)計了新的路由消息包廣播策略,改進(jìn)了CTP路由協(xié)議,改進(jìn)后的CTP路由協(xié)議稱為LFCTP (Loop FreeCTP)。經(jīng)過系列對比實驗驗證,新的路由消息報廣播策略顯著的降低了環(huán)路次數(shù),提高了網(wǎng)絡(luò)性能。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 自集能 路由環(huán)路 數(shù)據(jù)收集
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 引言7-12
• 1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述7-9
• 1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 有關(guān)自集能網(wǎng)絡(luò)路由的研究9-10
• 1.2.2 CTP協(xié)議改進(jìn)相關(guān)工作10-11
• 1.2.3 環(huán)路避免機(jī)制的研究11-12
• 2 CTP路由協(xié)議解析12-17
• 2.1 CTP體系結(jié)構(gòu)分析12
• 2.3 LinkEstimatorP工作原理12-15
• 2.4 CtpRoutingEngineP工作原理15
• 2.5 CtpForwardingEngineP工作原理15-17
• 3 CTP路由協(xié)議性能評測17-27
• 3.1 實驗平臺搭建17-19
• 3.1.1 自集能節(jié)點平臺搭建17-18
• 3.1.2 節(jié)點部署與實驗配置18-19
• 3.2 CTP性能評測指標(biāo)19-20
• 3.3 CTP性能評測實驗結(jié)果分析20-27
• 3.3.1 CTP性能總體分析20-21
• 3.3.2 父節(jié)點更新21-23
• 3.3.3 路由環(huán)路23-25
• 3.3.4 多跳模式對路由環(huán)路和父節(jié)點更新的影響25-27
• 4 CTP路由環(huán)路問題探究27-32
• 4.1 CTP環(huán)路形成及危害27-28
• 4.1.1 環(huán)路的形成與解除27
• 4.1.2 環(huán)路的危害27-28
• 4.2 CTP環(huán)路成因?qū)嶒灲Y(jié)果分析28-32
• 5 TOSSIM仿真實驗32-39
• 5.1 TOSSIM仿真簡介32
• 5.2 Trickle算法的對比實驗32-33
• 5.2.1 節(jié)點部署與網(wǎng)絡(luò)配置32-33
• 5.2.2 比對指標(biāo)33
• 5.3 實驗結(jié)果分析33-39
• 6 LFCTP協(xié)議設(shè)計與評估39-45
• 6.1 LFCTP協(xié)議設(shè)計39
• 6.1.1 減少環(huán)路發(fā)生39
• 6.1.2 提高環(huán)路解除效率39
• 6.2 LFCTP性能評測39-45
• 7 結(jié)論與展望45-46
• 7.1 結(jié)論45
• 7.2 展望45-46
• 參考文獻(xiàn)46-49
• 個人簡介49-50
• 導(dǎo)師簡介50-51
• 獲得成果目錄清單51-52
• 致謝52

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙會群,蔣亞軍,孫晶,李正熙,高遠(yuǎn);路由聯(lián)盟建模與震蕩檢測[J];小型微型計算機(jī)系統(tǒng);2005年09期

2 曲榮欣;張春宏;高遠(yuǎn);;基于安全配置準(zhǔn)則的路由策略沖突級別的確定[J];計算機(jī)工程;2006年11期

3 徐昕;顧云麗;;自私路由及其解決方法[J];科技資訊;2008年29期

4 曹煦暉;;混合式P2P的路由搜索算法[J];集美大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年03期

5 唐明董;張國清;楊景;張國強(qiáng);;互聯(lián)網(wǎng)可擴(kuò)展路由[J];軟件學(xué)報;2010年10期

6 楊鋒;;路由策略與策略路由分析及實例一則[J];中國教育網(wǎng)絡(luò);2007年11期

7 陳弘,劉彥,高軍,楊宇航;路由仲裁技術(shù)在交換網(wǎng)絡(luò)中心建設(shè)中的研究和應(yīng)用[J];計算機(jī)工程;2000年02期

8 趙玉震;骨干出口路由策略及節(jié)點增容方案探討[J];電信建設(shè);2003年06期

9 趙會群,孫晶,王國仁,高遠(yuǎn);路由網(wǎng)絡(luò)代數(shù)[J];計算機(jī)學(xué)報;2004年07期

10 段小榮,付愛英,鄢志輝;雙網(wǎng)分流的路由策略[J];計算機(jī)與現(xiàn)代化;2004年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙會群;孫晶;高遠(yuǎn);;一種基于路由網(wǎng)絡(luò)代數(shù)的路由振蕩檢測算法[A];第十屆全國容錯計算學(xué)術(shù)會議論文集[C];2003年

2 嚴(yán)鋼;周濤;傅忠謙;汪秉宏;;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的有效路由(英文)[A];第二屆全國復(fù)雜動態(tài)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)論壇論文集[C];2005年

3 李玉劍;楊涵新;汪秉宏;;信息處理延時情況下通訊網(wǎng)絡(luò)中路由策略研究[A];第五屆全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議論文（摘要）匯集[C];2009年

4 郭成安;李建華;李明偉;;自適應(yīng)分布式路由算法研究的新進(jìn)展[A];新世紀(jì) 新機(jī)遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（上冊）[C];2001年

5 周萬春;吳博;;一種優(yōu)化的分層式移動IPv6路由策略的分析與研究[A];2007年全國開放式分布與并行計算機(jī)學(xué)術(shù)會議論文集(上冊)[C];2007年

6 孟濤;杜文建;侯志勝;;遼寧省聯(lián)通169網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)扁平化的路由策略研究與應(yīng)用[A];中國通信學(xué)會第六屆學(xué)術(shù)年會論文集（中）[C];2009年

7 張雪松;胡九川;鄭崇友;鐘章隊;;基于可能性分布的資源質(zhì)量路由[A];第12屆全國模糊系統(tǒng)與模糊數(shù)學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2004年

8 劉晶晶;;煤炭企業(yè)網(wǎng)絡(luò)多出口路由平臺的規(guī)劃與實施[A];煤礦安全、高效、潔凈開采——機(jī)電一體化新技術(shù)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

9 姚諦;胡慧俐;朱培棟;;基于加同態(tài)加密機(jī)制的互聯(lián)網(wǎng)路由異常檢測[A];全國網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)研討會論文集（上冊）[C];2007年

10 趙會群;孫晶;高遠(yuǎn);;路由“活鎖”檢測方法[A];全國第13屆計算機(jī)輔助設(shè)計與圖形學(xué)（CAD/CG）學(xué)術(shù)會議論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 云;全面控制Internet路由[N];中國計算機(jī)報;2001年

2 ;線速交換 安全路由[N];中國計算機(jī)報;2003年

3 ;智能路由控制改進(jìn)BGP[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2002年

4 瀟瀟;會診中山大學(xué)[N];中國電腦教育報;2003年

5 林海;IP地址需雙管齊下加速申請[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2006年

6 廣州金融高等�？茖W(xué)校 陳華其;以太網(wǎng)直接接入CERNet[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2001年

7 王;面向電信級核心[N];中國計算機(jī)報;2001年

8 ;清華比威推出路由器新品[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2001年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 付志鵬;結(jié)構(gòu)化P2P網(wǎng)絡(luò)抖動的應(yīng)對策略研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

2 趙丹;基于邏輯集中控制的網(wǎng)絡(luò)路由關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

3 趙陽明;數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中路由與資源分配問題研究[D];電子科技大學(xué);2015年

4 孫海峰;VANETs路由算法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

5 于灝;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)傳輸及資源限制下負(fù)載能力提升問題研究[D];東北大學(xué);2013年

6 王小娟;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的虛擬路由通信安全問題研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

7 郭華明;標(biāo)識路由關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2010年

8 侯美佳;互聯(lián)網(wǎng)路由保護(hù)研究[D];清華大學(xué);2013年

9 江昊;Internet QoS路由研究[D];武漢大學(xué);2004年

10 包廣斌;BGP路由穩(wěn)定性建模與分析[D];蘭州理工大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 谷志群;WSNs中基于網(wǎng)絡(luò)資源利用效率的層次型路由算法研究[D];河北工程大學(xué);2015年

2 徐金卯;可重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中元能力組合及服務(wù)路由策略研究[D];鄭州大學(xué);2015年

3 王宇飛;3D NoC容錯路由算法的研究[D];曲阜師范大學(xué);2015年

4 李長鋒;基于能量優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇路由算法研究[D];華中師范大學(xué);2015年

5 王麗珍;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中地理位置路由算法研究[D];蘇州大學(xué);2015年

6 張群;基于WirelessHART的低功耗可靠路由算法和調(diào)度[D];山東大學(xué);2015年

7 張珊珊;面向緊急情況下DTN網(wǎng)絡(luò)的移動模型和路由算法的研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

8 鄒劍芬;贛東北地區(qū)電力數(shù)據(jù)網(wǎng)的研究與設(shè)計[D];華北電力大學(xué);2015年

9 覃廣榮;基于節(jié)點位置偏好地點DTN路由算法研究[D];廣西大學(xué);2015年

10 劉斌;基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實時路由研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：自集能傳感網(wǎng)中路由環(huán)路避免機(jī)制研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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