基于网络编码的无线传感器网络流量分配方案研究

发布时间：2021-05-25 11:31

　　随着无线传感器网络在军事、民用和工业生产等领域的发展,无线传感器网络应用对网络吞吐量提出了更高的要求。本文针对这一问题,利用无线传感器网络节点的广播特性,融合网络编码。网络编码技术可以提升网络吞吐量,均衡网络负载。论文的主要工作包括:1、介绍了无线传感器网络和网络编码的理论基础,分析了国内外的研究现状,简述了典型的无线传感器网络路由协议和物理层协议。本文针对无线传感器网络路由的典型协议——LEACH协议,根据其簇状的结构特性,在Sink节点处加入网络编码,提出C-LEACH模型。改进后的算法可以提升Sink节点处的网络吞吐量,延长网络生命周期。2、对于面向大数据量的无线传感器网络,本文建立网络模型,并对数据流量进行了分析,提出基于逆向流的跨层网络编码流量分配方法——NCARP机制。传统路由协议和网络编码路由协议不能主动创造编码机会,NCARP机制利用逆向流对节点进行分簇,对簇内流量进行优化分配;CAMP等多路径协议不能利用网络编码平衡网络负载,NCARP机制根据链路负载分配流量,可以减少节点的阻塞,平衡网络负载。3、在物理层,NCARP提供一种编码协商和数据转发方法——NCNMAC机制... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 无线传感器网络发展现状
        1.2.2 无线传感器网络路由与网络编码研究现状
        1.2.3 面向大数据量的WSN
    1.3 本文研究内容
    1.4 本文主要结构
第二章 无线传感器网络概述
    2.1 无线传感器网络理论基础
        2.1.1 产生和发展
        2.1.2 网络体系结构
        2.1.3 网络特点
    2.2 无线传感器网络应用与实例
    2.3 本章小结
第三章 无线传感器网络路由协议与MAC协议
    3.1 无线传感器网络路由协议
        3.1.1 洪泛式路由（Flooding）
        3.1.2 定向扩散（DD）
        3.1.3 基于协商的路由算法（SPIN）
        3.1.4 TBF（Temporary Block Flow）协议
        3.1.5 SAR（Sequential Assignment Routing）协议
    3.2 MAC协议
        3.2.1 S-MAC
        3.2.2 T-MAC
    3.3 本章小结
第四章 网络编码概述
    4.1 网络编码概述（与路由比较）
    4.2 基于网络编码的无线路由协议
        4.2.1 COPE协议
        4.2.2 CAMP协议
    4.3 物理层网络编码
    4.4 本章小结
第五章 基于网络编码的LEACH协议
    5.1 LEACH协议概述
    5.2 简化LEACH协议模型
    5.3 基于网络编码的研究
    5.4 C-LEACH模型概述
    5.5 引入链路判定机制和代价分析
    5.6 C-LEACH模型流程
    5.7 仿真分析
    5.8 本章小结
第六章 基于网络编码的流量分配
    6.1 网络模型建立与流量分析
    6.2 NCARP机制
    6.3 基于逆向流的分簇方法
    6.4 基于网络负载的流量分配方法
    6.5 基于协商的物理层网络编码——NCNMAC
        6.5.1 编码协商与帧结构
        6.5.2 信号映射
        6.5.3 信道衰减与功率控制
    6.6 代价分析
    6.7 仿真分析
        6.7.1 仿真模型 1
        6.7.2 仿真模型 2
    6.8 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3205262