本文關(guān)鍵詞：WSN中地理能量感知路由協(xié)議的研究與改進(jìn)

  更多相關(guān)文章： 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 地理能量感知路由協(xié)議 能量消耗 網(wǎng)絡(luò)生命周期

【摘要】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中節(jié)點(diǎn)的能量有限性、如何降低網(wǎng)絡(luò)能量消耗和延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期是自WSN出現(xiàn)以來(lái)的重點(diǎn)研究問(wèn)題。WSN的路由協(xié)議常常會(huì)因?yàn)楣?jié)點(diǎn)能量耗盡失效導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)失效,本文從路由協(xié)議的層面來(lái)研究如何降低能量消耗以及延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。重點(diǎn)研究WSN中的地理能量感知路由協(xié)議遭遇路由空洞和短暫路由環(huán)現(xiàn)象。本文提出兩種不同的改進(jìn)算法,小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)下改進(jìn)的地理能量感知路由協(xié)議(SGEAR)和改進(jìn)的地理能量感知路由協(xié)議(MGEAR)。從不同的角度和側(cè)重點(diǎn)對(duì)地理能量感知路由協(xié)議算法進(jìn)行改進(jìn),提高節(jié)點(diǎn)利用率、降低網(wǎng)絡(luò)能量消耗、避免路由空洞現(xiàn)象和延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。論文的主要工作如下:1、研究并分析WSN研究背景及現(xiàn)狀,主要特點(diǎn)和應(yīng)用。其次,探討了WSN路由協(xié)議當(dāng)前的主要問(wèn)題。2、針對(duì)地理能量感知路由協(xié)議的路由空洞和路由環(huán)問(wèn)題,在小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的特定場(chǎng)景下提出改進(jìn)算法SGEAR。通過(guò)在距離和能量之間的折衷平衡,獲得新的代價(jià)函數(shù)計(jì)算公式,選擇最優(yōu)的路由路徑。SGEAR算法避免了節(jié)點(diǎn)修改自身代價(jià)值后,廣播消息的不及時(shí)造成的短暫路由環(huán)現(xiàn)象,通過(guò)在距離和能量之間的折中平衡來(lái)更好的優(yōu)化路由協(xié)議。提高了時(shí)效性,減少路由空洞個(gè)數(shù),進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)能量消耗,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期,更適合特定場(chǎng)景下小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的WSN的應(yīng)用。3、針對(duì)地理能量感知路由協(xié)議的出現(xiàn)空洞節(jié)點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)利用率低的問(wèn)題,提出MGEAR算法。該算法根據(jù)能量比例函數(shù)而不是傳統(tǒng)的能量消耗函數(shù)來(lái)選擇下一跳節(jié)點(diǎn),初始能量與傳輸數(shù)據(jù)消耗的能量的比值越大,該節(jié)點(diǎn)在被選為下一跳節(jié)點(diǎn)時(shí)的可能性更大,相比其他節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)越具有承擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)的能力。MGEAR改進(jìn)算法不僅避免了節(jié)點(diǎn)成為空洞節(jié)點(diǎn),更充分利用了部署在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械娜抗?jié)點(diǎn),提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)的使用率,數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中活躍的節(jié)點(diǎn)數(shù)目更多。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械乃劳龉?jié)點(diǎn)數(shù)目減少,避免路由空洞以及路由循環(huán)情況,進(jìn)一步延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)生命周期。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 地理能量感知路由協(xié)議 能量消耗 網(wǎng)絡(luò)生命周期
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語(yǔ)注釋表8-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及現(xiàn)狀9-10
• 1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)10-11
• 1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)11-13
• 1.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧13-14
• 1.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用14-16
• 1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.7 本文結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議及相關(guān)理論19-33
• 2.1 基本特征19-20
• 2.2 性能指標(biāo)20
• 2.3 分類20-29
• 2.3.1 基于聚簇的層次路由協(xié)議22-24
• 2.3.2 數(shù)據(jù)中心的路由協(xié)議24-25
• 2.3.3 基于地理位置的路由協(xié)議25-28
• 2.3.4 幾類路由協(xié)議的性能比較28-29
• 2.4 路由問(wèn)題的相關(guān)數(shù)學(xué)理論29-32
• 2.4.1 路徑相關(guān)定義29
• 2.4.2 最優(yōu)化方法29-31
• 2.4.3 圖論31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 地理能量感知路由協(xié)議的改進(jìn)算法33-46
• 3.1 地理能量感知路由協(xié)議基本原理33-34
• 3.2 地理能量感知路由協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚�(gè)階段34-36
• 3.2.1 階段1數(shù)據(jù)發(fā)往目標(biāo)區(qū)域34-35
• 3.2.2 階段2域內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)35-36
• 3.3 地理能量感知路由協(xié)議存在的問(wèn)題36
• 3.4 小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)下改進(jìn)的地理能量感知路由協(xié)議SGEAR36-43
• 3.4.1 SGEAR算法的提出37-38
• 3.4.2 SGEAR算法的思想38-41
• 3.4.3 SGEAR算法的步驟41-43
• 3.5 改進(jìn)的地理能量感知路由協(xié)議MGEAR43-44
• 3.5.1 MGEAR算法的提出43-44
• 3.5.2 MGEAR算法的思想44
• 3.6 本章小結(jié)44-46
• 第四章 兩種改進(jìn)算法的仿真測(cè)試及性能分析46-59
• 4.1 小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)下改進(jìn)的地理能量感知路由協(xié)議SGEAR46-55
• 4.1.1 SGEAR算法的仿真46-47
• 4.1.2 SGEAR算法的性能分析47-54
• 4.1.3 SGEAR算法小結(jié)54-55
• 4.2 改進(jìn)的地理能量感知路由協(xié)議MGEAR55-58
• 4.2.1 MGEAR算法的仿真55-56
• 4.2.2 MGEAR算法的性能分析56-57
• 4.2.3 MGEAR算法小結(jié)57-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文64-65
• 致謝65-66

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2 王s，

本文編號(hào)：758277