【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是由若干個傳感器節(jié)點組成的無線多跳網(wǎng)絡(luò),它是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。在傳統(tǒng)的傳感器網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點可用的電池容量很有限,需要頻繁更換節(jié)點的電池,這給WSN的大規(guī)模應(yīng)用帶來困難。能量捕獲無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Energy Harvesting Wireless Sensor Network,EH-WSN)提供了一種有效突破能量供應(yīng)瓶頸的方案。與傳統(tǒng)的WSN相同,如何將數(shù)據(jù)穩(wěn)定高效地從源節(jié)點傳輸?shù)侥康墓?jié)點是EH-WSN的主要任務(wù)。本文研究三維EH-WSN的路由策略,主要的研究工作與創(chuàng)新總結(jié)如下:1.利用能量捕獲技術(shù)可以給傳感器節(jié)點補充電能達到延長WSN節(jié)點工作時間和網(wǎng)絡(luò)生命周期的特點,提出適用于EH-WSN的三維地理機會路由(Three-dimensional Geographic Opportunistic Routing,TDGOR)。TDGOR將傳感器網(wǎng)絡(luò)空間劃分為多個立方體區(qū)域,先在最大通信半徑內(nèi)的路由候選域中選定其中一個作為轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域,再結(jié)合轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域內(nèi)候選節(jié)點的剩余能量和歷史傳遞成功率,產(chǎn)生一個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點。在生成轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點之后,再從所生成的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點所在域的相鄰接候選域中產(chǎn)生下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點。重復下去直到目的域的信宿節(jié)點。同時,本文提出了路由空洞應(yīng)對算法。仿真結(jié)果表明,與傳統(tǒng)無線傳感網(wǎng)的機會路由算法OR,EAOR相比,TDGOR有更高的數(shù)據(jù)傳輸成功率和吞吐率,它較好地平衡了各節(jié)點之間的能耗,并降低了數(shù)據(jù)從端到端的平均時延。2.對TDGOR中涉及的參數(shù)設(shè)定不同值進行仿真,比較參數(shù)值比例不同對TDGOR路由性能產(chǎn)生的影響,例如數(shù)據(jù)包到達率、端到端平均時延、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量消耗的均衡性等。最后得到一組較優(yōu)的參數(shù)值。在優(yōu)化參數(shù)值的基礎(chǔ)上,根據(jù)TDGOR應(yīng)用于不同場景的性能不足,對之進行改進,提出改進算法TDGOR-P。同時建立了一種關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)域的可用節(jié)點隊列緩存機制,使用指派節(jié)點的方式減少了頻繁使用控制包帶來的開銷。仿真結(jié)果表明,對于持續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)時間較長的情況,TDGOR-P相比TDGOR有著更長的網(wǎng)絡(luò)生命周期,保持較高的數(shù)據(jù)包發(fā)送成功率,更好地維持了傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗均衡性。另外,在節(jié)點數(shù)量較大密度較高的情況下,TDGOR-P相比TDGOR有更高的數(shù)據(jù)包傳遞成功率和更均衡的節(jié)點能耗。本文所提出的TDGOR和TDGOR-P路由方案,在延長網(wǎng)絡(luò)生命周期,增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量,降低數(shù)據(jù)端到端的平均時延與均衡節(jié)點能耗上有著重要的理論及應(yīng)用價值。
【學位授予單位】：浙江工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【圖文】：

圖 4-6 數(shù)據(jù)包累計成功發(fā)送數(shù)與累計發(fā)送時間的關(guān)系igure 4-6. The impact of packet transmission time on the successful deliv-6 表示的在傳感器網(wǎng)絡(luò)持續(xù)工作相同時間的情況下，兩種路由的數(shù)據(jù)包數(shù)量。從柱狀圖的增長趨勢上看，TDGOR-P 算法在累

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 朱小松;陳敏;;無線傳感網(wǎng)絡(luò)基于策略距離的路由方案[J];傳感技術(shù)學報;2007年08期

2 王長河;長途通信傳輸工程路由方案的比較和選擇[J];郵電設(shè)計技術(shù);1995年03期

3 張君雁,閔帆,楊國緯;一種主動節(jié)點模型及路由方案[J];計算機應(yīng)用;2003年02期

4 孫彥斌;張宇;張宏莉;方濱興;;基于位置無關(guān)名字的可擴展幾何路由方案[J];電信科學;2016年01期

5 謝志恒;張向利;何龍;黎勇;;基于距離和角度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由方案[J];計算機工程與應(yīng)用;2010年31期

6 蓋美慶;趙尚弘;李勇軍;朱子行;李瑞欣;;光突發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)新型偏射路由方案研究[J];光通信技術(shù);2011年10期

7 方軍;馬濤;杜聰;張雪峰;張璋;;基于最大化網(wǎng)關(guān)流量的物聯(lián)網(wǎng)路由方案研究[J];電子測量技術(shù);2019年06期

8 林春鋒;閉孫社;;移動IP路由方案研究[J];大眾科技;2009年12期

9 郭少華;滕廣松;徐惠民;林春峰;;移動IP路由方案[J];電子測量技術(shù);2005年05期

10 孟田革;孫學軍;;一種改進的移動IP分布式路由方案[J];微處理機;2007年02期

相關(guān)會議論文 前3條

1 林春鋒;閉孫社;;移動IP路由方案研究[A];廣西計算機學會2009年年會論文集[C];2009年

2 閔俊;陳曉珠;唐奇;;包頭市石拐區(qū)有軌電車路由方案淺析[A];中國鐵道學會工程分會第七屆線路專委會第二次會議論文集[C];2017年

3 崔秀龍;;津承鐵路引入承德地區(qū)方案研究[A];中國鐵道學會工程分會第七屆線路專委會第二次會議論文集[C];2017年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 本報記者 李旭陽;感受CCBN 2014廣電展？電子展![N];計算機世界;2014年

2 ;上海貝爾阿爾卡特推出領(lǐng)先業(yè)務(wù)路由方案[N];人民郵電;2006年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 王晨陽;能量捕獲無線傳感網(wǎng)三維地理路由方案[D];浙江工業(yè)大學;2019年

2 許昕;VANET環(huán)境下基于路徑約束的路由方案研究[D];吉林大學;2018年

3 叢笑竹;支持多種中繼方式的自適應(yīng)路由方案設(shè)計與仿真器實現(xiàn)[D];東北大學;2015年

4 張譯丹;基于鏈路狀態(tài)預(yù)測的認知路由方案研究[D];北京郵電大學;2014年

5 吳晶晶;基于四叉樹編碼實現(xiàn)路由表壓縮的復合路由方案研究[D];中國科學技術(shù)大學;2017年

6 李閔;基于流媒體服務(wù)的覆蓋網(wǎng)絡(luò)多路路由方案[D];暨南大學;2007年

7 王潔;容滯網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)能與路由方案研究[D];安徽大學;2014年

8 楊成云;移動Ad hoc網(wǎng)絡(luò)安全路由協(xié)議研究[D];解放軍信息工程大學;2009年

9 鄭晗

本文編號：2767347