学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

多自主车传感网络信息传输的优化配置研究

作　者: 彭锐
导　师: 唐振民
学　校: 南京理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 多机器人系统路由协议优化传输控制协议优化虚拟力算法智能粒子群算法连通覆盖
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 25次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文以多个轮式机器人组成的多自主车系统为研究背景,结合Ad hoc网络技术与NS-2的网络模拟实验,对多自主车系统的网络传输进行了优化研究。本文首先介绍了多自主车网络的通信特点,参考TCP/IP五层网络模型对多自主车通信网络进行了分层划分,描述了各层的基本功能,分析比较了两种工业上主流的无线接入技术ZigBee与IEEE802.11,得出IEEE802.11更适合于多自主车网络。然后,分别对多机器人网络的网络层、传输层及应用层进行了研究,并提出了相关的优化方案。在网络层,对Ad hoc网路中三种主要的单路径路由协议和多路径路由协议AOMDV进行了详细介绍,并使用NS-2模拟器详细分析和比较这四种协议的性能,证明了提供负载均衡的AOMDV协议对网络性能的提升；在传输层,分析了传统TCP协议在Ad hoc网络中存在的问题,介绍了目前主要的解决方案,着重研究了三种端到端的TCP改进方案,提出了使用RTT的变化率作为区分网络拥塞与路由重构的一个指标,NS-2的仿真实验也证明RTT变化率在网络拥塞与路由重构中具有不同的变化规律,在此基础上,结合ADTCP提出新的TCP端到端的无线解决方案TCP DROR,并通过NS-2模拟器验证了TCP DROR明显提高了TCP协议在Ad hoc网络中的性能；最后,从网络的动态拓扑的角度出发,分析出一种平衡移动传感网络覆盖性与连通性的最优拓扑模型,即无盲区的正六边形拓扑,并结合虚拟力算法及智能粒子群算法,提出了一种可以使多机器人网络达到这一拓扑结构的动态部署算法GVFPSO,使用Matlab的模拟实验,验证了算法的效果。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 选题的背景与意义  8-9
  1.2 国内外的研究现状  9-10
  1.3 多机器人系统的主要研究方向  10-11
    1.3.1 群体体系结构  10-11
    1.3.2 通信与协商  11
    1.3.3 建模与规划  11
    1.3.4 防止死锁与避碰  11
  1.4 本文的研究内容与安排  11-14
2 多自主车移动网络的研究  14-22
  2.1 多自主车通信网络  14-15
    2.1.1 通信网络的特点  14-15
    2.1.2 通信网络的层次结构  15
  2.2 Ad hoc网络  15-16
  2.3 底层网络设备的选择  16-19
    2.3.1 ZigBee技术  17-18
    2.3.2 ZigBee与IEEE802.11b的比较  18-19
  2.4 NS-2网络模拟工具  19-22
    2.4.1 NS-2概述  19-20
    2.4.2 常用的辅助工具  20-22
3 网络层负载均衡技术的研究  22-33
  3.1. Ad hoc路由协议的概述  22-23
    3.1.1 Ad hoc网络的路由策略  22
    3.1.2 多路径路由协议  22-23
  3.2 Ad hoc路由协议概述  23-26
    3.2.1 DSDV协议  23
    3.2.2 AODV协议  23-24
    3.2.3 DSR协议  24
    3.2.4 AOMDV协议  24-26
  3.3 路由协议的仿真实验  26-27
    3.3.1 评估指标  26-27
    3.3.2 仿真参数的选择  27
  3.4 仿真结果及分析  27-32
    3.4.1 分组投递率  27-29
    3.4.2 平均端到端时延  29-30
    3.4.3 归一化的路由开销  30-31
    3.4.4 平均跳数  31-32
  3.5 本章小结  32-33
4 新的端到端的TCP性能解决方案  33-46
  4.1 传统TCP拥塞控制机制  33-34
  4.2 传统TCP存在的问题  34-35
  4.3 现有的无线TCP解决方案  35-37
    4.3.1 Fixed RTO  36
    4.3.2 TCP DOOR  36-37
    4.3.3 ADTCP  37
  4.4 新的基于端到端的改进方案  37-43
    4.4.1 设计思想  37-38
    4.4.2 ROR的求解  38-39
    4.4.3 网络拥塞的影响  39-40
    4.4.4 路由更新造成的影响  40-41
    4.4.5 计算窗口对ROR的影响及合理的rthresh  41-42
    4.4.6 TCP DROR的实现  42-43
  4.5 改进的实现及仿真结果  43-45
    4.5.1. 仿真场景的设置  43-44
    4.5.2. 仿真实验的结果  44-45
  4.6 本章小结  45-46
5 全局最佳位置已知的虚拟力粒子群算法  46-63
  5.1 无线传感网络的建模  46-48
    5.1.1 传感覆盖模型  46-47
    5.1.2 网络通信模型  47-48
    5.1.3 移动多自主车网络的其他假设  48
  5.2 连通覆盖问题  48-50
  5.3 正六边形覆盖模型  50-52
  5.4 简单的动态拓扑算法  52-55
    5.4.1 移动自主车目标点的确定  52-53
    5.4.2 平滑移动策略  53-55
  5.5 虚拟力算法  55-56
  5.6 智能粒子群算法  56-57
  5.7 GVFPSO算法  57-58
  5.8 GVFPSO算法的模拟结果  58-62
  5.9 本章小结  62-63
总结与展望  63-65
致谢  65-66
参考文献  66-68

相似论文

群智能算法及其在潜器导航规划中的应用,U675.7
无线传感器网络中连通性覆盖问题的研究,TN929.5
无线传感器网络连通覆盖集布置方式的研究,TP212.9
李群机器学习的覆盖算法及其应用研究,TP181
无线传感器网络的拓扑控制算法研究,TN929.5
IP城域网优化方法研究与实施案例,TN915
无线传感器网络覆盖模型与控制算法研究,TN929.5
基于连通覆盖度的无线传感器网络分簇协议研究,TN915.04
粒子群算法及其工程应用研究,TP301.6
移动Ad hoc中基于AODV路由协议的优化研究,TN929.5
特定场景下无线传感器网络的部署研究,TN929.5
MPLS在电子政务网络中的应用,TP393
无线传感器网络连通与覆盖的研究,TN929.5
传感器网络覆盖算法研究,TN929.5
基于粒子群算法和鱼群算法的盲源分离的研究,TN911.2
Biprimitive Semisymmetric Graphs from PSL (2,p) and Regular Coverings of Cube,O157.5
无线传感器网络中覆盖与连通算法的研究,TN929.5
基于改进型粒子群算法的盲源分离研究,TN911
基于柯西变异的混合粒子群算法研究,TP301.6
求解规划、聚类和调度问题的混合粒子群算法研究,TP18