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移动传感器网络拓扑控制算法研究

作　者: 宋汝芸
导　师: 章韵
学　校: 南京邮电大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 移动传感器网络拓扑控制分簇功率控制能量均衡
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 35次
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内容摘要

移动传感器网络作为特殊的无线传感器网络,已经得到越来越多的重视。拓扑控制算法是网络中路由、MAC协议等的基础,又是定位研究、融合算法研究的先决因素。本文针对移动传感器网络的特点,从拓扑控制的分簇和功率改变两个方面分别进行研究,提出分簇控制算法NACA和功率控制算法NAPC。针对移动Ad hoc网络和无线传感器网络已有的拓扑控制算法进行研究,深入分析几种比较典型的拓扑控制算法。将最小ID算法的计算简便、收敛速度快,WCA算法中考虑全面等优点提取出来,经过一定的改进创新,在节点安置于车辆中的场景中,提出移动传感器网络分簇拓扑控制算法NACA。NACA算法综合考虑了能量、簇内成员数量和邻居节点的关系等因素,能够让移动传感器网络中移动节点的能量尽量保持平衡,从而得到较稳定的网络拓扑结构。通过深入研究和分析XTC算法和其类似算法,提出了移动传感器网络功率控制算法NAPC,通过寻找最适宜的中转节点,将较远的邻居节点从邻居节点集中删除,以最适宜的功率保证链路畅通,从而完成信息的顺利传送。通过仿真结果可以看出NACA算法在分簇方面和NAPC算法在功率控制方面都具有很好的性能。NACA算法综合考虑几个方面因素,能够让分簇更加合理,从而让拓扑结构改变较慢。NAPC算法以较适宜的功率让网络在整个过程中尽量保持连通和顺畅,从而节省了节点的能量。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
目录  6-8
缩略词  8-9
第一章绪论  9-14
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10
  1.3 研究对象及创新点  10-13
  1.4 论文内容安排  13-14
第二章拓扑控制算法的研究  14-29
  2.1 相关网络的概述及比较  14-20
    2.1.1 无线传感器网络的概述  14-16
    2.1.2 移动Ad hoc 网络的概述  16-17
    2.1.3 移动传感器网络的概述  17-18
    2.1.4 移动传感器网络与移动Ad hoc 网络的比较  18-20
  2.2 无线传感器网络拓扑控制算法的研究  20-27
    2.2.1 无线传感器网络拓扑结构  20-22
    2.2.2 节点功率控制  22-24
    2.2.3 分簇拓扑控制  24-26
    2.2.4 拓扑控制算法研究的意义  26-27
  2.3 移动Ad hoc 网络拓扑控制算法的研究  27-28
  2.4 本章内容小节  28-29
第三章移动传感器网络NACA 分簇算法  29-43
  3.1 最小ID 分簇算法及改进  29-31
    3.1.1 最小ID 分簇算法及分析  29
    3.1.2 基于最小ID 改进算法及分析  29-31
  3.2 NACA 分簇拓扑控制算法  31-37
    3.2.1 基本假设和前提  31-32
    3.2.2 初次簇头选择算法  32-34
    3.2.3 网络的维护过程  34-37
  3.3 算法仿真与分析  37-42
    3.3.1 仿真工具介绍  37-38
    3.3.2 仿真过程及结果  38-42
  3.4 本章小节  42-43
第四章移动传感器网络NAPC 功率控制算法  43-57
  4.1 相关概念  43-44
    4.1.1 传输功率  43
    4.1.2 节点的一跳邻居节点的计算  43-44
  4.2 NAPC 功率控制算法  44-51
  4.3 算法仿真与分析  51-56
  4.4 本章小节  56-57
第五章总结与展望  57-59
  5.1 工作总结  57-58
  5.2 展望  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-64
发表论文  64

移动传感器网络拓扑控制算法研究

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