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无线传感器网络地理位置路由协议的研究

作 者: 季检
导 师: 李建中
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 计算机科学与技术
关键词: 无线传感器网络 定位 地理位置路由 负责区域
分类号: TN929.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 188次
引 用: 1次
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内容摘要


随着芯片技术的发展,人们已经能在很小的面积上制造出功能强大的处理器,这些处理器不但成本低,耗电少,而且能够满足日常计算及数据采集工作的需要,因此无线传感器网络这个事物也应运而生了。无线传感器网络一般用来对环境进行监控,以及数据的简单处理等工作。本文提出了一种地理位置路由协议,该协议由两部分组成,一部分是定位算法,另外一部分是建立在该定位算法基础上的路由算法。其中,定位算法利用了邻居间的测量距离和两跳邻居的位置信息进行定位,在测量距离误差较大的情况下仍然能够比较理想地估算出节点的地理位置。该定位算法的主要思想是先定位约束条件比较多的节点,这样该节点的定位精度就比较高,一个节点得到坐标后又会引入若干约束条件,这些条件又作为定位其他节点的约束,就这样一直定位下去,实验证明此种优化手段可以显著改善定位精度。该定位算法的缺点是它从根节点开始定位,因此如果定位初始阶段发生错误则会导致整个网络发生一个旋转,这样在距离根节点较远的地方误差就比较大。路由算法使用的是节点的位置进行路由,它不要求节点绝对坐标的准确性,而仅需要局部节点相对位置与实际相似。该路由算法首先采用贪心的方法路由数据包,当该数据包到达一个局部距目的位置最近的节点时进入搜索模式,在这个模式中它寻找这个数据包应该被存储的节点。这个算法较先前提出的地理位置路由的效率有很大改进,这主要是因为它在贪心的时候利用的是两跳邻居的位置信息,在一定程度上能够绕过局部空洞,另外,周界搜索状态引入了负责区域这个概念也有助于快速找到目的节点。该路由算法还支持地理位置哈希表,这就方便了以数据为中心的存储以及数据的备份。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 绪论  8-16
  1.1 课题背景  8
  1.2 无线传感器网络简介  8-12
    1.2.1 无线传感器网络节点的结构与特点  8-11
    1.2.2 无线传感器网络的结构与应用方式  11-12
  1.3 地理路由协议简介及国内外研究进展  12-14
  1.4 本课题的主要研究内容  14-16
第2章 定位算法  16-36
  2.1 算法背景与术语定义  16-18
    2.1.1 算法背景  16-17
    2.1.2 术语定义及相关说明  17-18
  2.2 算法描述  18-29
    2.2.1 定位算法第一阶段  19-20
    2.2.2 定位算法第二阶段  20-28
    2.2.3 定位算法第三阶段  28
    2.2.4 算法的时间复杂度分析  28-29
  2.3 实验及其分析  29-34
    2.3.1 实验平台简介及评价手段  29-31
    2.3.2 分布式算法实验  31-33
    2.3.3 集中式与分布式算法对比  33-34
  2.4 本章小结  34-36
第3章 地理位置路由算法  36-52
  3.1 路由算法背景  36-38
    3.1.1 地理位置哈希表  36-37
    3.1.2 以数据为中心的存储  37-38
  3.2 路由算法描述  38-48
    3.2.1 数据包路由过程  38-45
    3.2.2 对GHT 的支持  45
    3.2.3 数据的备份  45-46
    3.2.4 节点失效的处理  46-47
    3.2.5 节点的添加  47
    3.2.6 时间复杂度分析  47-48
  3.3 实验及其分析  48-51
  3.4 本章小结  51-52
结论  52-54
参考文献  54-59
攻读学位期间发表的学术论文  59-61
致谢  61

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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