学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

无线传感器网络路由算法及相关问题研究

作　者: 官健
导　师: 刘衍珩
学　校: 吉林大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络路由算法生存时间时延能耗均衡性覆盖
分类号: TN929.5
类　型: 博士论文
年　份: 2012年
下　载: 616次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文从能量有效性、通信时延、覆盖度以及能耗均衡性等方面来优化无线传感器网络路由的性能，主要研究工作及贡献如下：提出了一种新的基于广播坐标的静态链簇路由算法。算法通过Sink节点广播坐标的方法将无线传感器网络划分为若干簇，利用静态链簇、簇内成链以及簇间并行通信等方式来降低网络的通信能耗和传输时延。针对传统覆盖策略中的“不均衡休眠”现象，通过引入“曲线覆盖”概念，提出了基于网络边缘曲线的随机覆盖模型，避免了边缘不均衡休眠效应带来的计算复杂性。针对无线传感器网络中能耗不均衡的问题，通过对网络拓扑结构和数据传输方式的分析，基于通信代价构造了收集树和传输树，提出了基于网络拓扑的能耗均衡路由算法。提出了一种新的基于覆盖的环簇路由算法。算法利用Sink节点将网络分为若干环域，根据应用需求的服务质量计算各环域的覆盖划分并确定轮换簇，各轮换簇交替休眠以降低网络能耗，各环域以各自概率向Sink节点发送数据以均衡能耗。本文的研究成果为无线传感器网络路由算法的研究提供了基础理论的参考，对无线传感器网络的跨层设计、能效优化以及覆盖控制策略等方面的研究具有积极的推动作用和理论价值。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-14
第1章绪论  14-26
  1.1 论文的研究意义及应用前景  14-15
  1.2 无线传感器网络概述  15-22
    1.2.1 无线传感器网络的体系架构  15-17
    1.2.2 无线传感器网络的特点  17-19
    1.2.3 无线传感器网络的应用领域  19-20
    1.2.4 无线传感器网络的核心支撑技术  20-21
    1.2.5 无线传感器网络的性能指标  21-22
  1.3 论文的主要贡献  22-23
  1.4 论文结构安排  23-26
第2章无线传感器网络路由算法概述与性能分析  26-40
  2.1 无线传感器网络路由算法及特点  26
  2.2 无线传感器网络路由算法的分类  26-28
  2.3 无线传感器网络路由算法分析  28-36
    2.3.1 平面路由算法  28-32
    2.3.2 分簇路由算法  32-36
  2.4 无线传感器网络路由算法的评价指标  36-37
  2.5 当前研究工作所存在的问题  37-38
  2.6 本章小结  38-40
第3章基于广播坐标的静态链簇路由算法  40-52
  3.1 引言  40
  3.2 相关工作  40-41
  3.3 系统模型  41-42
    3.3.1 网络模型  41
    3.3.2 能量模型  41-42
  3.4 相关定义  42-44
  3.5 算法的节能分析与描述  44-46
    3.5.1 节能分析  44
    3.5.2 算法描述  44-46
  3.6 仿真结果与分析  46-51
    3.6.1 簇数目与生存时间关系分析  46-47
    3.6.2 簇数目与传输时延关系分析  47-48
    3.6.3 传输时延对比分析  48-49
    3.6.4 生存时间与能量有效性分析  49-51
  3.7 本章小结  51-52
第4章基于网络边缘曲线的随机覆盖模型  52-68
  4.1 引言  52-53
  4.2 覆盖控制算法的研究现状  53-56
    4.2.1 影响覆盖控制算法性能的因素  53-54
    4.2.2 覆盖控制算法的评价指标  54-55
    4.2.3 相关工作  55-56
  4.3 网络模型与相关定义  56-58
    4.3.1 相关定义  56-58
    4.3.2 网络模型  58
  4.4 覆盖分析  58-64
    4.4.1 节点覆盖度分析  58-64
    4.4.2 节点的平均覆盖度  64
  4.5 网络区域覆盖的最少节点数  64-65
  4.6 仿真实验结果与分析  65-67
    4.6.1 节点感知半径与节点平均覆盖度的关系  65-66
    4.6.2 节点的感知半径、覆盖质量以及节点数量的关系  66-67
  4.7 本章小结  67-68
第5章基于网络拓扑的能耗均衡路由算法  68-84
  5.1 引言  68
  5.2 系统模型  68-69
  5.3 网络拓扑与能量分析  69-77
    5.3.1 网络拓扑结构分析  69-72
    5.3.2 基于拓扑结构的数据传输能耗分析  72-75
    5.3.3 能耗均衡模型  75-77
  5.4 相关定义  77-79
  5.5 算法描述  79-80
    5.5.1 簇拓扑建立阶段  79
    5.5.2 网络拓扑形成阶段  79-80
    5.5.3 数据传输阶段  80
  5.6 仿真结果与分析  80-83
    5.6.1 实验参数  80-81
    5.6.2 网络生存时间对比分析  81-82
    5.6.3 网络能耗均衡性对比分析  82-83
  5.7 本章小结  83-84
第6章基于覆盖的环簇路由算法  84-96
  6.1 引言  84
  6.2 问题分析与相关定义  84-88
    6.2.1 系统模型  84-85
    6.2.2 覆盖分析  85
    6.2.3 能量分析  85-88
  6.3 算法描述  88-90
    6.3.1 节点信息表  88
    6.3.2 算法描述  88-90
  6.4 仿真结果与分析  90-95
    6.4.1 环数对传输时延和生存时间的影响  90-92
    6.4.2 服务质量与生存时间的关系  92
    6.4.3 传输时延的比较  92-93
    6.4.4 生存时间的比较  93-94
    6.4.5 能耗均衡性的比较  94-95
  6.5 本章小结  95-96
第7章总结与展望  96-100
  7.1 本文的工作总结  96-97
  7.2 进一步的研究与展望  97-100
参考文献  100-110
作者简介及在学期间所取得的科研成果  110-112
致谢  112

无线传感器网络路由算法及相关问题研究

内容摘要

全文目录

相似论文