低占空比无线传感器网络中大块数据分发算法研究

发布时间：2021-02-15 18:23

　　无线传感器网络是由大量传感器节点组成的多跳自组织网络,节点随机部署在监测区域,相互协作传输采集到的数据。由于节点数量众多,所处区域环境复杂,工作人员难以手工回收和重配置节点,因此需借助大块数据分发协议解决网络更新问题。目前大块数据分发协议大多集中研究非占空比工作调度下,如何提高节点传输效率和能量效率。而在一般无线传感器网络中,相关应用为减少能耗通常工作在低占空比的MAC协议之上。但低占空比工作模式使得节点无法准确获知邻节点信息,造成分发决策的失效;在分发完成时间上增加了休眠延时,加大了算法设计的复杂度;由于节点不总是保持在射频开启状态,通常无法充分发挥非占空比工作模式下的广播优势。本文研究了低占空比无线传感器网络中数据分发算法,主要的内容包括:首先,为获得准确可靠的邻节点信息,本文设计和实现了适用于低占空比无线传感器网络的邻节点发现和链路质量评估算法NDLEP。NDLEP算法在PW-MAC协议可预测性的基础上,采用预约点机制和协同邻节点发现机制完成邻节点发现功能,并借助接收信号强度和广播信标帧实现链路质量评估功能。NDLEP加快了邻节点的发现过程,同时相较于非占空比模式下的4-Bits... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 相关背景
        1.1.1 无线传感器网络简介
        1.1.2 无线传感器网络特点
        1.1.3 无线传感器网络应用场景
    1.2 本文研究内容和意义
    1.3 本文章节安排
第二章 无线传感器网络分发协议概述
    2.1 设计要求和常见问题
    2.2 相关技术及协议概述
    2.3 本章小结
第三章 邻节点发现和链路质量评估算法NDLEP
    3.1 概述
    3.2 NDLEP算法机制和技术
        3.2.1 PW-MAC协议概述
        3.2.2 预约点机制
        3.2.3 协同邻节点发现
        3.2.4 链路质量评估
    3.3 NDLEP算法设计和实现
        3.3.1 整体设计
        3.3.2 运行机制
    3.4 NDLEP算法性能评估
        3.4.1 TOSSIM仿真器简介
        3.4.2 邻节点发现性能
        3.4.3 链路质量评估性能
    3.5 本章小结
第四章 大块数据分发协议BDPS
    4.1 概述
    4.2 最小期望完成时间分发树MEDT
        4.2.1 期望传输延时ETD
        4.2.2 MEDT建立流程
        4.2.3 节点优先级定义
    4.3 BDPS协议分发策略
        4.3.1 数据流的切换和合并
        4.3.2 主动侦听机制与窗口控制
        4.3.3 发送方策略
    4.4 BDPS协议设计实现
    4.5 BDPS协议仿真实验与分析
        4.5.1 BDPS协议性能分析
        4.5.2 BDPS协议可扩展性分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]无线传感器网络在线代码分发最新研究进展[J]. 张国萍.  浙江理工大学学报. 2015(03)
[2]无线多跳网络可靠性评估方法研究[J]. 邹青丙,何明,王琰,雷冬青.  计算机工程与应用. 2015(05)
[3]无线传感器网络应用系统最新进展综述[J]. 洪锋,褚红伟,金宗科,单体江,郭忠文.  计算机研究与发展. 2010(S2)
[4]Ad Hoc网络拓扑与隐藏终端/暴露终端的研究[J]. 许成文,吴晓阳,刘会杰.  通信技术. 2008(02)
[5]无线传感器网络的军事应用研究[J]. 樊莉,肖坤.  网络安全技术与应用. 2007(10)

硕士论文
[1]占空比无线传感器网络的大块数据分发协议研究[D]. 刘明.西安电子科技大学 2016



本文编号：3035331