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基于复杂网络理论的无线传感器网络性质研究

作　者: 张成才
导　师: 齐小刚
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 应用数学
关键词: 无线传感器网络复杂网络节点度分布聚类系数节点介数节点重要性网络生存性
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 295次
引　用: 1次
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内容摘要

无线传感器网络中的特征度量及节点重要性的研究是网络性质研究的一个重要课题．复杂网络理论是研究网络性质的重要工具之一．借助复杂网络理论可以分析无线传感器网络的性质，根据分析的无线传感器网络拓扑性质，得出无线传感器网络作为实际网络与复杂网络的异同点，以此优化网络的拓扑及路由，增加网络的生存时间．主要工作概述如下：首先介绍了无线传感器网络研究的背景和意义，以及在网络路由问题及拓扑优化方面的研究内容和问题．其次对无线传感器网络的相关研究进展进行了介绍，包括无线传感器网络体系结构，所需的关键技术和有待深入研究的技术等．对复杂网络来源及理论基础作出说明，引入了几类复杂网络的网络模型，并阐述了利用复杂网络理论研究无线传感器网络的性质的可行性．论文的后一部分基于复杂网络的理论对无线传感器网络的度量特征进行了分析，主要包括有：节点度分布、聚类系数、平均路径长度、网络联通性、网络谱性质、节点的介数．在无线传感器网络中，一些度量特征表现了特有的性质，改进了一些度量特征，使之符合无线传感器网络．并结合得到的结论，优化网络的路由算法，提出了评价网络节点重要度的方法．考虑节点的剩余能量值以及节点在网络拓扑中的位置，利用复杂网络的相关理论，进一步改进、研究节点重要性以及网络抗毁性的方法．仿真结果表明，提出的评价方法合理，能够有效的提高网络的生存性．

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章绪论  8-12
  1.1 课题研究的背景和意义  8-9
  1.2 课题研究的内容及目标  9-10
  1.3 主要工作及论文结构  10-12
第二章无线传感器网络技术  12-20
  2.1 无线传感器网络体系结构  12-14
  2.2 无线传感器网络的显著特征  14-16
  2.3 无线传感器网络的实际应用  16-17
  2.4 无线传感器网络的核心技术  17-19
  2.5 本章小节  19-20
第三章复杂网络理论  20-28
  3.1 复杂网络理论简介  20-22
  3.2 复杂网络的几类重要模型  22-25
  3.3 复杂网络与真实通信网络  25-26
  3.4 无线传感器网络设计原则  26-27
  3.5 本章小结  27-28
第四章无线传感器网络特征度量及协议分析  28-40
  4.1 引言  28
  4.2 无线传感器网络的主要特征度量  28-34
    4.2.1 无线传感器网络度分布  28-30
    4.2.2 无线传感器网络聚类系数  30-31
    4.2.3 平均路径长度  31-32
    4.2.4 网络联通性  32-34
  4.3 无线传感器网络的拓扑度量  34-35
    4.3.1 谱性质  34
    4.3.2 节点的介数  34-35
  4.4 无线传感器网络路由协议分析  35-39
    4.4.1 设计路由协议前需要考虑的问题  35-37
    4.4.2 几类典型的路由协议  37-39
  4.5 本章小结  39-40
第五章无线传感器网络节点重要性分析与生存性研究  40-50
  5.1 引言  40
  5.2 网络模型及网络拓扑结构描述  40-42
    5.2.1 能量因素及模型假设  40-41
    5.2.2 网络的拓扑结构  41-42
  5.3 算法描述  42-43
    5.3.1 网络中节点重要性  42-43
    5.3.2 考虑能量及拓扑的节点重要性评价方法  43
    5.3.3 网络的生存性及抗毁性  43
  5.4 仿真验证  43-48
    5.4.1 仿真结果  44-46
    5.4.2 仿真对比  46-48
  5.5 本章小结  48-50
第六章总结与展望  50-52
致谢  52-54
参考文献  54-58
硕士期间论文发表情况及科研工作  58-59

基于复杂网络理论的无线传感器网络性质研究

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