学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

随机路由在无线传感器网络中的研究与应用

作　者: 赵京
导　师: 王雷
学　校: 大连理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络 热点问题 负载均衡 随机路由
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 13次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


无线传感器网络是近来新兴的一种数据采集型网络。它的新特性带来了一系列新的研究问题。本文主要研究通过随机路由解决无线传感器网络路由协议中的热点问题。无线传感器网络中的路由协议如CTP、MultihopLQI等大多以减少发送每个数据包的损耗为目标而不考虑负载均衡的问题。在无线传感器网络中,负载不均衡是个很严重的问题,因为负载的不均衡会导致部分节能量损耗比其他节点快,使这些节点过早停止工作,从而在网络中产生空洞,降低传感器网络的性能。本文通过实验对CTP协议中存在的热点问题进行了分析并在此基础上提出了基于CTP协议的BCTP (Balanced Collection Tree Protocol)协议来应对这一问题。BCTP通过将网络流量较大的节点的负载转移到其他节点上来提高网络的寿命。BCTP使用平均数据传送率(ATR)来衡量个节点的长期负载。同时本文设计了一个基于局部信息的阈值浮动算法来确定在一个区域中哪些节点是热点节点。如果网络中出现了热点节点,那么热点节点的子节点就会按照随机路由的方式将负载转移到其他节点上。我们在50个节点的实验中对CTP和BCTP的性能进行了比较。实验结果表明,BCTP减少了网络中数据传输量最大的节点的负载的36.2%。同时BCTP大大提升了网络整体的公平性。另外BCTP减少了CTP 11%的传输损耗而仅带来了很小的开销。

全文目录


摘要  4-5Abstract  5-81 绪论  8-20  1.1 无线传感器网络概述  8-11    1.1.1 无线传感器网络的特点  8-9    1.1.2 无线传感器网络的应用与发展前景  9-10    1.1.3 无线传感器网络的通信结构  10-11  1.2 TinyOS与nesC编程语言  11-13    1.2.1 nesC编程语言  11-12    1.2.2 TinyOS操作系统  12-13  1.3 无线传感器网络路由技术概述  13-17    1.3.1 无线传感器网络对路由协议的要求  13-14    1.3.2 无线传感器网络路由协议需要考虑的问题  14-16    1.3.3 无线传感器网络典型的路由协议  16-17  1.4 随机路由  17-18  1.5 链路状态估计  18-202 CTP路由协议分析及其缺陷  20-33  2.1 CTP的基本原理与提供的接口  20-24    2.1.1 CTP协议的前提和设计细节  20-22    2.1.2 CTP根节点配置接口  22-23    2.1.3 CTP的数据收集接口  23-24  2.2 CTP逻辑部分的实现  24-27    2.2.1 链路状态估计  24-26    2.2.2 路由引擎  26    2.2.3 CTP数据收集接口  26-27  2.3 CTP中消息的种类及格式  27-29    2.3.1 数据消息  27-28    2.3.2 控制消息  28-29  2.4 CTP中存在的问题  29-333 BCTP路由协议的设计与实现  33-41  3.1 设计目标与挑战  33-34  3.2 负载计算  34  3.3 阈值浮动  34-35  3.4 随机路由算法  35-38    3.4.1 可选路径选择  36    3.4.2 负载分配  36-38  3.5 与CTP的结合  38  3.6 在简单模型中对BCTP的阈值收敛性分析  38-414 BCTP路由协议的实现与评估  41-53  4.1 BCTP在TinyOS中的实现  41-43  4.2 实验程序设计  43-45    4.2.1 节点程序设计  43-45    4.2.2 分析程序代码设计  45  4.3 实验平台与实验流程  45-46  4.4 实验结果分析  46-53    4.4.1 BCTP与CTP的可靠性对比  46-47    4.4.2 BCTP与CTP的传输损耗比较  47-50    4.4.3 BCTP与CTP的公平性对比  50-51    4.4.4 BCTP的稳定性  51-53结论  53-54参考文献  54-56攻读硕士学位期间发表学术论文情况  56-57致谢  57-58

相似论文

  1. 高校教务管理网上选课系统优化研究,TP393.09
  2. 基于Linux集群系统的负载均衡算法研究及在Webgis中的应用,TP393.05
  3. LTE-A异构网络中的自组网技术研究,TN929.5
  4. 基于一种新经济模型的异构网络选择算法,TN929.5
  5. 基于QoS的无线Mesh网络路由协议及相关技术的研究,TN929.5
  6. 构建分布式系统的关键技术研究与实现,TP338.8
  7. 基于S2SH框架的雅砻江虚拟研究中心系统研究与设计,TP311.52
  8. 基于负载均衡的混合型应用层组播模型研究,TP393.02
  9. 异构网络联合接纳与切换控制技术研究,TN929.5
  10. 基于逻辑卷的分级存储系统设计与实现,TP333
  11. 虚拟环境中多网络接口卡I/O调度系统的研究,TP334.7
  12. RFID数据清洗处理策略与算法,TP391.44
  13. 基于分布式实时数据库的事务调度策略研究与改进,TP311.13
  14. 分布式内存数据库存储研究,TP311.13
  15. 负载均衡调度系统的设计与实现,TP393.02
  16. 基于CDN和P2P技术的混合流媒体内容分发机制研究,TN919.8
  17. 图像检索的并行计算方法与系统,TP391.3
  18. 并行与分布入侵检测技术研究,TP393.08
  19. 基于负载均衡的3G视频传输系统的设计与实现,TN919.8
  20. 基于能量感知的无线传感器网络分簇算法研究,TP212.9

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
© 2012 www.xueweilunwen.com