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无线传感器网络地理位置路由协议研究

作　者: 王汇彬
导　师: 刘建辉
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线传感器网络节能地理路由网格网络仿真
分类号: TN915.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 79次
引　用: 1次
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内容摘要

微电子技术、计算技术、无线通信技术的发展,使得低功耗通信及传感能够集成到更小尺寸、更廉价、功耗更低的节点上,这促成了无线传感器网络(WSNs, Wireless Sensor Networks)的出现。无线传感器网络在工业、农业、军事、环境智能化等传统和新兴领域都有着巨大的运用价值。本文研究的主要内容是无线传感器网络路由协议的设计。由于无线传感器网络节点多由电池供电,能量就成为路由协议设计中需要考虑的一个主要因素。如何减少并平衡网络中各个节点的能量消耗,使得网络寿命最大化,是无线传感器网络路由协议设计的关键之一。本文针对密集部署的无线传感器网络的能耗问题,在GPSR协议的基础上,提出了一种基于网格的地理位置路由协议,即GBSR协议。新协议使用GAF分簇算法将监测区域划分成网格,通过对网格中非簇头节点进行休眠来降低能耗。重点对网格划分、节点休眠机制和路由选择进行了优化设计。仿真分析对比了GPSR协议与GBSR协议的性能及网格边长对GBSR协议开销的影响,结果表明GBSR协议是一种高能效的路由协议。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
Abstract  7-10
1 绪论  10-13
  1.1 课题背景  10-12
  1.2 论文内容  12-13
2 无线传感器网络概述  13-19
  2.1 无线传感器网络体系结构  13-16
    2.1.1 传感器节点体系结构  14-15
    2.1.2 网络体系结构  15-16
  2.2 无线传感器网络的特征  16-17
  2.3 无线传感器网络的应用  17-19
3 无线传感器网络的路由协议分析  19-29
  3.1 平面路由协议  20-23
    3.1.1 泛洪法  20
    3.1.2 SPIN  20-21
    3.1.3 定向扩散  21-22
    3.1.4 谣传法  22
    3.1.5 SAR  22-23
  3.2 层次路由协议  23-26
    3.2.1 LEACH  23-24
    3.2.2 TEEN  24
    3.2.3 APTEEN  24-25
    3.2.4 PEGASIS  25-26
  3.3 地理位置路由协议  26-28
    3.3.1 GPSR  26
    3.3.2 GEM  26-27
    3.3.3 GEAR  27-28
  3.4 路由协议的分析比较  28-29
4 基于地理位置路由算法的分析与改进  29-46
  4.1 GAF 分簇算法  29-33
    4.1.1 基本思想  29-30
    4.1.2 关键技术  30-32
    4.1.3 扩展分析  32-33
  4.2 GPSR 路由算法  33-39
    4.2.1 贪婪转发  33-34
    4.2.2 边缘转发  34-36
    4.2.3 贪婪转发与边缘转发结合的完整算法  36-39
  4.3 改进算法  39-45
    4.3.1 GBSR 算法适用的网络环境  39-40
    4.3.2 GBSR 算法基本思想  40
    4.3.3 GBSR 算法实现  40-45
  4.4 本章小结  45-46
5. GBSR 算法的仿真模拟与性能评估  46-53
  5.1 仿真工具NS  46-48
    5.1.1 NS 模拟器的优点  46-47
    5.1.2 NS 模拟器的工作原理  47-48
    5.1.3 NS 模拟的一般过程  48
  5.2 仿真模拟与性能评估  48-52
    5.2.1 GBSR 协议与GPSR 协议的性能比较  48-51
    5.2.2 网格边长对GBSR 协议性能的影响  51-52
  5.3 本章小结  52-53
结论  53-55
参考文献  55-58
作者简历  58-59
学位论文数据集  59-60

无线传感器网络地理位置路由协议研究

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