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基于邻近图的无线传感器网络低功耗拓扑控制算法设计

作　者: 张建轶
导　师: 李凡
学　校: 北京理工大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 无线传感器网络拓扑控制邻近图 XTC 节点间公共节点个数 NITC
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

拓扑控制是无线传感器网络研究中的核心问题之一.拓扑控制对于延长网络的生存时间、减小通信干扰、提高MAC(media access control)协议和路由协议的效率等具有重要意义。本文全面阐述了拓扑控制技术的研究进展,分析讨论了基于邻近图的拓扑控制图形的性质,讨论了拓扑图形与功耗控制之间的关系以及相关的特性。本文以XTC算法为基础,提出了一种新的构造类似于邻近图RNG拓扑结构的新的算法NITC以及改进算法NITC-E。算法的基本思路是基于使用公共节点数量作为节点距离的度量,对节点的按照距离进行排序并以此构造类似于RNG的网络拓扑控制结构。该算法有如下特点:1.不需要任何节点位置和距离信息。2.算法简单,易于实现。3.具有较好的效率,在节点均匀随机分布下,平均来看,当节点密度较大时,NITC-E的功耗扩展因子只比RNG的1.05左右高10%-15%。本文从平面距离扩展因子,功耗扩展因子,节点度等方面给出了算法的性能分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-27
  1.1 引言  8
  1.2 无线传感网络的介绍  8-15
    1.2.1 无线传感网络的概念与发展  8-9
    1.2.2 无线传感网络的应用  9-11
    1.2.3 无线传感网络的结构  11-13
    1.2.4 无线传感器网络的特点  13-15
  1.3 无线传感网络中拓扑控制的概念与意义[30-31]  15-27
    1.3.1 拓扑控制的设计目标  16-18
    1.3.2 拓扑控制的研究现状  18-22
    1.3.3 代表性算法介绍  22-27
第2章多跳策略下拓扑控制问题的研究  27-31
  2.1 拓扑控制图形的性质  27-28
  2.2 对GG 和RNG 的讨论  28-31
第3章基于邻节点数量和节点信息的拓扑控制算法  31-51
  3.1 NITC 算法  31-34
  3.2 NITC 算法的性质分析  34-37
    3.2.1 拓扑图形的对称性  34
    3.2.2 NITC 算法在欧几里得平面图中的性质  34-37
  3.3 NITC 算法性能评估  37-51
    3.3.1 拓扑图形的扩展因子  41-43
    3.3.2 拓扑图形的节点度  43-45
    3.3.3 为提高功耗扩展因子对NITC 算法一些改进  45-49
    3.3.4 进一步讨论NITC 和NITC-E 算法拓扑控制图形性质  49-51
第4章结论和后续工作  51-52
参考文献  52-58
致谢  58

基于邻近图的无线传感器网络低功耗拓扑控制算法设计

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