本文關鍵詞：占空比無線傳感器網(wǎng)絡的大塊數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議研究

  更多相關文章： 大塊數(shù)據(jù)分發(fā) 占空比 優(yōu)先級 信道預約

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量微型傳感器,通過無線通信方式形成的一種多跳的、自組織的無線網(wǎng)絡。傳感器節(jié)點通常依靠電池供電,而且在電池耗盡后一般無法更換。為了節(jié)省節(jié)點的電能,最常用的機制是讓節(jié)點以占空比模式工作,即節(jié)點在活動和休眠狀態(tài)之間輪換。在傳感網(wǎng)絡運行過程中,用戶可能需要修改傳感器節(jié)點中的錯誤代碼,或者改變節(jié)點的部分功能軟件,甚至更新節(jié)點的整個系統(tǒng)。由于傳感網(wǎng)絡的規(guī)模比較大,故通過人工的方式更新節(jié)點的軟件通常不可行。一種更有效的方法是使用大塊數(shù)據(jù)分發(fā)技術實現(xiàn)網(wǎng)絡更新功能。大塊數(shù)據(jù)分發(fā)技術是無線傳感器網(wǎng)絡的一項重要研究內(nèi)容,受到了廣泛地關注。但是,已有的數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議大多數(shù)都是基于非占空比模式的,也就是說,它們假設節(jié)點在分發(fā)時始終處于工作狀態(tài),這與傳感節(jié)點本身的占空比工作模式不符。本文對占空比網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議進行了研究,主要的內(nèi)容包括:1)提出了信道預約機制和硬件應答機制來提高分發(fā)的效率和可靠性。2)考慮到節(jié)點采用了異步休眠調(diào)度,為了減少分發(fā)數(shù)據(jù)等待的時間,提出了一種基于鄰節(jié)點醒來時間的分發(fā)協(xié)議,節(jié)點優(yōu)先向先醒來的節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù),在發(fā)送時采用信道預約和硬件應答機制以提高傳輸?shù)男�。此�?節(jié)點通過偵聽減少數(shù)據(jù)的冗余發(fā)送。3)基于鄰節(jié)點醒來時間的分發(fā)協(xié)議只是減少了發(fā)送等待的延遲,并沒有考慮如何減少分發(fā)的完成時間。因此,本文進一步提出了一個基于節(jié)點優(yōu)先級的分發(fā)協(xié)議。節(jié)點的優(yōu)先級根據(jù)它距離匯節(jié)點的跳數(shù)(即節(jié)點的深度)以及它距離其最遠葉子節(jié)點的跳數(shù)(即節(jié)點的高度)決定。發(fā)送節(jié)點優(yōu)先向優(yōu)先級大的節(jié)點發(fā)送,以減少分發(fā)的完成時間。4)仿真分析了提出的分發(fā)協(xié)議,并與Deluge協(xié)議進行了比較。結果表明,隨著發(fā)送數(shù)據(jù)量的增加,提出的分發(fā)協(xié)議的分發(fā)完成時間趨近甚至優(yōu)于Deluge協(xié)議,而且能耗顯著地少于Deluge協(xié)議。
【關鍵詞】：大塊數(shù)據(jù)分發(fā) 占空比 優(yōu)先級 信道預約
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 研究背景15-17
• 1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡簡介15-16
• 1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡的特點16
• 1.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡的操作系統(tǒng)和編程語言16-17
• 1.2 本文的研究內(nèi)容和意義17-18
• 1.3 本文的章節(jié)安排18-21
• 第二章 無線傳感器網(wǎng)絡分發(fā)協(xié)議概述21-27
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分發(fā)的要求21
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分發(fā)的設計難點21-22
• 2.3 無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分發(fā)的常用技術22-23
• 2.4 現(xiàn)有的分發(fā)協(xié)議概述23-26
• 2.5 本章小結26-27
• 第三章 Deluge與ECD協(xié)議分析與改進27-37
• 3.1 Deluge協(xié)議分析27-30
• 3.1.1 Deluge協(xié)議介紹27-29
• 3.1.2 Deluge協(xié)議分析29-30
• 3.2 ECD協(xié)議30-32
• 3.2.1 ECD協(xié)議介紹30-32
• 3.2.3 ECD協(xié)議分析32
• 3.3 改進措施32-36
• 3.3.1 信道預約機制32
• 3.3.2 取消信道檢測機制32-34
• 3.3.3 硬件應答機制34-36
• 3.4 本章小結36-37
• 第四章 基于占空比模式的數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議37-61
• 4.1 占空比模式下數(shù)據(jù)分發(fā)網(wǎng)絡模型37-39
• 4.2 基于鄰節(jié)點醒來時刻的數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議DNW39-45
• 4.2.1 基于信標幀的廣告和請求機制39-41
• 4.2.2 DNW協(xié)議設計思想41-42
• 4.2.3 DNW協(xié)議的實現(xiàn)42-45
• 4.3 基于優(yōu)先級的分發(fā)協(xié)議DNP45-55
• 4.3.1 節(jié)點深度的定義46-47
• 4.3.2 節(jié)點高度的定義47-49
• 4.3.3 節(jié)點優(yōu)先級的判決方式49
• 4.3.4 基于優(yōu)先級的傳輸機制49-52
• 4.3.5 DNP協(xié)議設計思想52
• 4.3.6 DNP協(xié)議的實現(xiàn)52-55
• 4.4 協(xié)議測試與數(shù)據(jù)分析55-60
• 4.4.1 數(shù)據(jù)分發(fā)協(xié)議擴展性分析55-56
• 4.4.2 數(shù)據(jù)分發(fā)時間分析56-58
• 4.4.3 數(shù)據(jù)分發(fā)能耗分析58-60
• 4.5 本章小結60-61
• 第五章 總結與展望61-63
• 5.1 全文總結61-62
• 5.2 未來工作展望62-63
• 參考文獻63-67
• 致謝67-68
• 作者簡介68-69

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 任萬春;馬廷淮;劉琦;;一種基于多播分發(fā)樹的無線傳感器網(wǎng)絡代碼分發(fā)協(xié)議[J];傳感器與微系統(tǒng);2014年11期

2 鄭霄龍;萬猛;;A Survey on Data Dissemination in Wireless Sensor Networks[J];Journal of Computer Science & Technology;2014年03期

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本文編號：931841