發(fā)布時(shí)間：2017-09-27 05:01

  本文關(guān)鍵詞：WSN中基于關(guān)鍵項(xiàng)查詢與簇頭路徑轉(zhuǎn)換的路由協(xié)議研究

  更多相關(guān)文章： 路由協(xié)議 非均勻分簇 興趣關(guān)鍵項(xiàng) 迭代轉(zhuǎn)換 定向擴(kuò)散

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是一種分布式傳感網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)可以自動(dòng)完成信息的采集和數(shù)據(jù)的傳輸。WSN極大的改善了人類的生產(chǎn)生活方式。網(wǎng)絡(luò)是由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)和一個(gè)基站(Sink)組成,節(jié)點(diǎn)通過無線通信的方式把收集到的數(shù)據(jù)傳送到基站。WSN面臨的問題如下：節(jié)點(diǎn)能量有限,一旦部署不能再進(jìn)行充電；節(jié)點(diǎn)能量消耗不均衡。因此如何設(shè)計(jì)有效的路由策略控制節(jié)點(diǎn)的能量均衡消耗成為傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的重要問題。定向擴(kuò)散(Directed Diffusion, DD)是一個(gè)以數(shù)據(jù)為中心、以查詢來驅(qū)動(dòng)的經(jīng)典平面路由協(xié)議。針對(duì)定向擴(kuò)散協(xié)議中興趣泛洪階段的巨大能量開銷,以及加強(qiáng)路徑的后續(xù)維護(hù)等問題,本文提出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于關(guān)鍵項(xiàng)查詢與簇頭路徑轉(zhuǎn)換的路由協(xié)議研究(Research on Routing Protocol based on Key-item Query and Cluster-head Path Transform in WSN,KQCPT)。主要內(nèi)容如下：首先,簡(jiǎn)要敘述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、體系結(jié)構(gòu)、相關(guān)技術(shù)等；介紹了WSN中路由協(xié)議的功能特點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)等；闡述了經(jīng)典路由協(xié)議的分類。其次,提出了基于簇頭與興趣關(guān)鍵項(xiàng)查詢的定向擴(kuò)散路由協(xié)議。在非均勻分簇階段,分別選擇候選簇頭和簇頭。在興趣擴(kuò)散時(shí)將興趣消息擴(kuò)散到簇頭,簇頭提取興趣消息關(guān)鍵項(xiàng)進(jìn)行查詢比較。若興趣匹配,則擴(kuò)散消息到節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)傳輸階段,通過在簇頭之間選擇優(yōu)先級(jí)最高的下一跳簇頭節(jié)點(diǎn)形成最優(yōu)路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。再次,提出了基于分級(jí)時(shí)間機(jī)制的最優(yōu)傳輸路徑回溯迭代轉(zhuǎn)換路由協(xié)議。在數(shù)據(jù)傳輸過程中,最優(yōu)路徑上若存在簇頭所剩能量接近設(shè)定的閾值,該簇頭采用基于時(shí)間的回溯迭代查詢機(jī)制選擇繼任的傳輸節(jié)點(diǎn),進(jìn)行最優(yōu)路徑轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換完成后繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)。最后,通過OPNE T對(duì)協(xié)議進(jìn)行了仿真。對(duì)網(wǎng)絡(luò)生存周期、剩余能量等結(jié)果的分析表明,該協(xié)議能有效延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期,均衡網(wǎng)絡(luò)能量消耗,提高能量利用率。
【關(guān)鍵詞】：路由協(xié)議 非均勻分簇 興趣關(guān)鍵項(xiàng) 迭代轉(zhuǎn)換 定向擴(kuò)散
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212.9;TN915.04
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 緒論11-15
• 1.1 課題的研究背景11
• 1.2 研究目的與意義11-12
• 1.3 本文的主要工作12-13
• 1.4 組織結(jié)構(gòu)13-15
• 第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其路由協(xié)議15-28
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)15-18
• 2.1.1 WSN的特點(diǎn)16
• 2.1.2 WSN的體系結(jié)構(gòu)16-17
• 2.1.3 WSN的相關(guān)技術(shù)17-18
• 2.1.4 WSN的受限性和挑戰(zhàn)18
• 2.2 路由協(xié)議概述18-20
• 2.2.1 路由協(xié)議的功能特點(diǎn)19
• 2.2.2 路由存在的問題19-20
• 2.2.3 協(xié)議設(shè)計(jì)要求20
• 2.3 WSN路由協(xié)議分類20-26
• 2.3.1 分層路由協(xié)議20-22
• 2.3.2 可靠路由協(xié)議22-23
• 2.3.3 能量感知路由協(xié)議23-24
• 2.3.4 以數(shù)據(jù)為中心的路由協(xié)議24-26
• 2.3.5 其他典型協(xié)議26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第3章 基于簇頭與興趣關(guān)鍵項(xiàng)查詢的定向擴(kuò)散路由協(xié)議28-41
• 3.1 系統(tǒng)模型28-30
• 3.1.1 網(wǎng)絡(luò)模型28-29
• 3.1.2 能量模型29
• 3.1.3 相關(guān)定義29-30
• 3.2 非均勻分簇算法的設(shè)計(jì)30-32
• 3.2.1 存在的問題以及解決方案30
• 3.2.2 候選簇頭的選取30-31
• 3.2.3 非均勻分簇的形成31-32
• 3.3 基于興趣關(guān)鍵項(xiàng)查詢的興趣擴(kuò)散機(jī)制32-34
• 3.3.1 存在的問題以及解決方案32
• 3.3.2 簇成員信息表的設(shè)計(jì)32-33
• 3.3.3 匹配查詢策略33-34
• 3.4 最優(yōu)傳輸路徑的建立34-35
• 3.5 DDCIKQ協(xié)議的實(shí)現(xiàn)35-36
• 3.6 仿真結(jié)果與分析36-40
• 3.6.1 仿真環(huán)境以及參數(shù)設(shè)置37
• 3.6.2 網(wǎng)絡(luò)能量消耗37-38
• 3.6.3 網(wǎng)絡(luò)生存周期38-39
• 3.6.4 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡性39-40
• 3.7 本章小結(jié)40-41
• 第4章 基于分級(jí)時(shí)間機(jī)制的最優(yōu)傳輸路徑回溯迭代轉(zhuǎn)換路由協(xié)議41-52
• 4.1 網(wǎng)絡(luò)模型41-42
• 4.2 分級(jí)時(shí)間機(jī)制42-43
• 4.3 路徑回溯迭代轉(zhuǎn)換機(jī)制43-46
• 4.3.1 相關(guān)定義43
• 4.3.2 回溯迭代轉(zhuǎn)換算法43-45
• 4.3.3 簇頭同時(shí)轉(zhuǎn)換策略45
• 4.3.4 簇頭中繼選擇策略45-46
• 4.3.5 OTTBIGT協(xié)議的實(shí)現(xiàn)46
• 4.4 KQCPT協(xié)議的實(shí)現(xiàn)46-48
• 4.5 仿真實(shí)驗(yàn)48-51
• 4.5.1 仿真環(huán)境以及參數(shù)設(shè)置48
• 4.5.2 節(jié)點(diǎn)的能量效率48-49
• 4.5.3 網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延49-50
• 4.5.4 網(wǎng)絡(luò)的生存周期50-51
• 4.6 本章小結(jié)51-52
• 第5章 結(jié)論與展望52-54
• 5.1 本文結(jié)語52-53
• 5.2 未來展望53-54
• 致謝54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 孫彥清;彭艦;劉唐;陳曉海;;基于動(dòng)態(tài)分區(qū)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻成簇路由協(xié)議[J];通信學(xué)報(bào);2014年01期

2 張德干;趙晨鵬;李光;明學(xué)超;鄭可;;一種基于前向感知因子的WSN能量均衡路由方法[J];電子學(xué)報(bào);2014年01期

3 張霞;周剛;于宏毅;;一種協(xié)作和中繼混合的傳感網(wǎng)壽命最大化路由算法[J];軟件學(xué)報(bào);2013年12期

4 盧先領(lǐng);王瑩瑩;王洪斌;徐保國(guó);;基于查詢的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多源單匯路由算法[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用;2013年10期

5 陳權(quán);高宏;;RSPEED:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于不確定延遲的可靠實(shí)時(shí)路由[J];通信學(xué)報(bào);2013年08期

6 江勇;趙倩;;一種應(yīng)用強(qiáng)化學(xué)習(xí)的自適應(yīng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2013年08期

7 盧先領(lǐng);王瑩瑩;王洪斌;徐保國(guó);;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量均衡的非均勻分簇算法[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2013年05期

8 樊志平;謝冬青;金政哲;;無線傳感網(wǎng)絡(luò)能量有效負(fù)載均衡的多路徑路由策略[J];小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng);2013年02期

9 徐明;劉廣鐘;;一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的查詢路由與負(fù)載均衡機(jī)制[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2013年01期

10 蔣暢江;石為人;唐賢倫;王平;向敏;;能量均衡的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇路由協(xié)議[J];軟件學(xué)報(bào);2012年05期

，

本文編號(hào)：927740