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节点密集型传感器网络中GAF路由算法的研究与改进

作　者: 张昕
导　师: 李建华
学　校: 上海交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 传感器网络地理位置路由 GAF算法单元格簇头
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 243次
引　用: 3次
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内容摘要

无线传感器可以被应用于军事、商业、医疗救护、环境监测等多方面,具有广阔的应用前景,因此成为计算机科学技术中一个新的研究热点。由于无线传感器网络自身的特点,现有的无线路由协议并不适用于传感器网络,面向应用的路由协议设计逐渐成为网络层研究的核心。针对节点高密度部署的网络环境,当前常用的各类路由算法,包括平面路由、层次路由、地理位置路由算法等,都不能有效地降低网络能耗。基于拓扑控制的GAF算法应运而生。它将网络划分成若干个单元格,同一单元格内推举一个节点作为簇头,代替整个单元格实现通信功能。本文以GAF算法为研究对象,围绕着其在不同的网络拓扑变化环境,如节点移动、节点增加、节点删除等过程中的健壮性问题提出改进算法。首先针对节点移动环境,本文提出将不同移动速度的节点以不同的权重竞选簇头,以此来减少移动节点成为簇头的可能性,从而降低丢包率,减少网络总能耗。其次针对节点增加环境,本文提出将新加入的节点及时地加入原拓扑结构中,从而进一步降低网络能耗。最后针对节点删除的环境,提出在每个单元格内推选两个节点作为簇头,防止节点删除过程中的单点故障,从而降低网络的丢包率。

全文目录

摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
1. 第一章绪论  8-13
  1.1 引言  8
  1.2 相关研究进展  8-9
  1.3 本文工作  9-11
  1.4 各章节安排  11-13
2. 第二章无线传感器网络概述  13-32
  2.1 引言  13-15
  2.2 传感器网络的应用环境  15-16
  2.3 国内外的研究进展  16-21
  2.4 传感器网络的特点和挑战  21-22
  2.5 传感器网络的层次结构  22-23
  2.6 常用路由协议  23-30
  2.7 常用路由协议的缺点  30-31
  2.8 本章小结  31-32
3. 第三章 GAF 路由算法的分析研究  32-44
  3.1 研究背景  32
  3.2 算法思想  32-33
  3.3 具体算法描述  33-35
  3.4 性能分析  35-42
  3.5 健壮性问题  42-43
  3.6 本章小结  43-44
4. 第四章节点移动环境下MOBILE-GAF 改进算法的研究  44-55
  4.1 研究背景  44
  4.2 算法思想  44-45
  4.3 簇头选择参数  45-46
  4.4 具体算法描述  46-47
  4.5 性能分析  47-53
  4.6 本章小结  53-55
5. 第五章节点增加环境下NODEADD-GAF 改进算法的研究  55-62
  5.1 研究背景  55
  5.2 算法思想  55-56
  5.3 具体算法描述  56-57
  5.4 性能分析  57-60
  5.5 本章小结  60-62
6. 第六章节点失效环境下NODEDELETE-GAF 改进算法的研究  62-72
  6.1 研究背景  62
  6.2 算法思想  62-63
  6.3 簇头选择参数的调整  63-64
  6.4 具体算法描述  64-65
  6.5 性能分析  65-70
  6.6 本章小结  70-72
7. 第七章结束语  72-75
  7.1 论文工作总结  72-73
  7.2 未来工作展望  73-75
参考文献  75-79
致谢  79-80
攻读学位期间发表的学术论文  80-82

节点密集型传感器网络中GAF路由算法的研究与改进

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