發(fā)布時間：2017-08-30 08:29

  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

  更多相關(guān)文章： 無線傳感器網(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】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)中節(jié)點的能量有限性、如何降低網(wǎng)絡(luò)能量消耗和延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期是自WSN出現(xiàn)以來的重點研究問題。WSN的路由協(xié)議常常會因為節(jié)點能量耗盡失效導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)失效,本文從路由協(xié)議的層面來研究如何降低能量消耗以及延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。重點研究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算法,小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)下改進的地理能量感知路由協(xié)議(SGEAR)和改進的地理能量感知路由協(xié)議(MGEAR)。從不同的角度和側(cè)重點對地理能量感知路由協(xié)議算法進行改進,提高節(jié)點利用率、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,主要特點和應(yīng)用。其次,探討了WSN路由協(xié)議當前的主要問題。2、針對地理能量感知路由協(xié)議的路由空洞和路由環(huán)問題,在小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的特定場景下提出改進算法SGEAR。通過在距離和能量之間的折衷平衡,獲得新的代價函數(shù)計算公式,選擇最優(yōu)的路由路徑。SGEAR算法避免了節(jié)點修改自身代價值后,廣播消息的不及時造成的短暫路由環(huán)現(xiàn)象,通過在距離和能量之間的折中平衡來更好的優(yōu)化路由協(xié)議。提高了時效性,減少路由空洞個數(shù),進一步降低網(wǎng)絡(luò)能量消耗,延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期,更適合特定場景下小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的WSN的應(yīng)用。3、針對地理能量感知路由協(xié)議的出現(xiàn)空洞節(jié)點、節(jié)點利用率低的問題,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)來選擇下一跳節(jié)點,初始能量與傳輸數(shù)據(jù)消耗的能量的比值越大,該節(jié)點在被選為下一跳節(jié)點時的可能性更大,相比其他節(jié)點,該節(jié)點越具有承擔數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)的能力。MGEAR改進算法不僅避免了節(jié)點成為空洞節(jié)點,更充分利用了部署在網(wǎng)絡(luò)拓撲中的全部節(jié)點,提高整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點的使用率,數(shù)據(jù)傳輸過程中活躍的節(jié)點數(shù)目更多。同時,網(wǎng)絡(luò)拓撲中的死亡節(jié)點數(shù)目減少,避免路由空洞以及路由循環(huán)情況,進一步延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究背景及現(xiàn)狀9-10
• 1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)10-11
• 1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點11-13
• 1.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧13-14
• 1.5 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用14-16
• 1.6 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 1.7 本文結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第二章 無線傳感器網(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�階段34-36
• 3.2.1 階段1數(shù)據(jù)發(fā)往目標區(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)議存在的問題36
• 3.4 小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)下改進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 兩種改進算法的仿真測試及性能分析46-59
• 4.1 小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)下改進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

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬穎;祁浩;樊維濤;;具有能量補給的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量感知路由算法[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年07期

2 陳良銀;劉振磊;鄒循;徐正坤;郭振乾;張靖宇;袁平;劉燕;;基于能量感知的移動低占空比機會網(wǎng)絡(luò)糾刪編碼算法[J];軟件學(xué)報;2013年02期

3 周廈;趙瑞;;基于能量感知光無線融合方案的研究[J];科技信息;2014年05期

4 張繼鋒;周繼鵬;;基于能量感知的最小能量動態(tài)源路由[J];微型機與應(yīng)用;2010年19期

5 羅小娟;虞慧群;;基于能量感知的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲演化[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2010年12期

6 雷光煒;張金宏;王興偉;黃敏;;一種多粒度傳送網(wǎng)中的能量感知自適應(yīng)疏導(dǎo)機制[J];中國科技論文;2014年04期

7 袁培燕;李臘元;;一種能量感知的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議[J];微電子學(xué)與計算機;2009年03期

8 周方;李臘元;高鵬翔;;一種基于能量感知的高效QoS路由協(xié)議EEQRP[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報;2013年07期

9 王軍;朱雪剛;程勇;水泱;顧秀云;王正路;;一種基于非均勻分簇的能量感知路由協(xié)議[J];內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年03期

10 畢玉婷;陳昕;;低占空比無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量感知路由算法[J];北京信息科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陽振宇;;能量感知路由協(xié)議在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用與研究[A];中國通信學(xué)會2011年光纜電纜學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 廣西 蕭俊濱;SONY系列耳塞介紹[N];電子報;2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高宇;基于能量感知的ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由算法研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2016年

2 王s，

本文編號：758277