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基于网络编码的无线传感网节能路由算法研究

作　者: 魏曼
导　师: 黄晓涛
学　校: 华中科技大学
专　业: 信息安全
关键词: 无线传感器网络网络编码可靠度网络能量消耗节能路由
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 4次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

无线传感器网络是一种多跳自组织网络，它具有低功耗、低成本和分布式的特点。该网络一般部署在人类无法到达的危险环境或战场环境，其节点的能源由电池来维持，对能量受限的无线传感器网络而言，如何设计一个节能的路由传输协议是不可或缺的议题。从这一点出发，提出了一种基于网络编码的节能多路径路由算法NCEEMR，旨在实现无线传感器网络路由的可靠传输和高效利用能量。通过研究无线传感器网络的体系结构，在深入分析无线传感器网络的路由设计目标的基础上，提出了无线传感器网络路由的三个关键性能：节能性、可靠性和网络生命期。在此基础上，深入分析了一种多路径路由算法ReInForM的原理和不足，提出了该算法一种优化方案：基于网络编码的数据冗余度优化和基于剩余能量的节点选择优化。从优化方案出发，提出了一种基于网络编码的节能多路径路由算法NCEEMR，该路由算法采用多路径路由思想、网络编码技术和基于剩余能量的节点选择方法，实现了无线传感器网络路由的可靠传输和高效利用能量。为了验证NCEEMR路由算法的性能，从理论分析和仿真两个方面对NCEEMR和ReInForM两种路由算法进行了性能评价。首先深入研究无线传感器网络路由的关键性能，提出无线传感器网络路由算法的性能评价指标，包括三个性能指标：可靠度、冗余度和平均网络能耗。并利用数学推导的方式评价了这两种路由算法的性能指标。然后通过仿真实验来分析这两种路由算法的性能。验证了该性能评价指标的有效性。实验结果表明，该算法一定程度上节省了网络能量，实现了节能路由传输。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 课题目的及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-13
  1.3 课题研究内容  13-14
  1.4 论文组织结构  14-15
2 无线传感器网络路由算法及网络编码技术  15-23
  2.1 无线传感器网络路由算法的设计目标  15-17
  2.2 网络编码技术  17-22
  2.3 本章小结  22-23
3 基于网络编码的无线传感网节能路由算法 NCEEMR  23-35
  3.1 问题描述  23
  3.2 多路径路由算法 ReInForM 的原理  23-25
  3.3 ReInForM 算法的缺陷及改进方法  25-28
  3.4 NCEEMR 算法  28-34
  3.5 本章小结  34-35
4 NCEEMR 路由算法的性能评价  35-48
  4.1 无线传感器网络路由算法的性能评价指标  35-38
  4.2 NCEEMR 的性能评价  38-43
  4.3 仿真实验与分析  43-47
  4.4 本章小结  47-48
5 总结与展望  48-50
致谢  50-51
参考文献  51-56
附录 1 攻读硕士学位期间参与的科研项目  56-57
附录 2 攻读硕士学位期间发布论文目录  57

基于网络编码的无线传感网节能路由算法研究

内容摘要

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