基于Voronoi图的SDSN覆盖优化算法研究
[Abstract]:The research of this dissertation comes from the National Natural Science Foundation of China, "Research on several algorithms for Network reconfiguration of Software Definitions Sensor Networks" (Fund No.: 61471164). The main work of this paper is to study the coverage optimization of software defined sensor networks (SDSN,Software-DefinedSensorNetworks). A coverage optimization algorithm based on Voronoi graph and a coverage optimization algorithm based on residual energy of nodes are proposed. For the coverage optimization algorithm based on Voronoi graph, the minimum maximum radius algorithm (MRA,MinimaxRadiusAlgorithm) is first designed to minimize the perceived radius of nodes on the basis of ensuring the full coverage of the target area. Secondly, we design a sleep algorithm (SLA,SLeeping-based Algorithm), which sets as many nodes as possible to sleep without generating new overlay holes. Then combined with the characteristics of MRA and SLA, The minimum radius and sleep algorithm (MSA,Minimax radius and Sleeping-based Algorithm) and the algorithm based on sleep and minimization maximum radius (SMA,Sleeping-based and Minimax radius Algorithm),) are designed to increase the efficiency of the network as much as possible by reducing the perceived radius of the nodes and enabling the nodes to sleep. For the coverage optimization algorithm based on the residual energy of nodes, according to the Delaunay triangulation, a radius optimal allocation method based on the residual energy of the nodes is designed, which can balance the energy distribution of the network on the premise of ensuring the full coverage of the target area. Finally, the simulation tools are used to analyze the proposed two coverage optimization algorithms. The simulation results show that the two algorithms can reduce the energy consumption of the network, with the increase of the number of nodes in the target area. The ratio of network energy consumption reduced by the two algorithms is also increased. This paper is divided into five chapters, mainly including the following content. The first chapter introduces the background of the research and the development situation at home and abroad, clarifies the significance and use of the research, and briefly introduces the main research work and specific chapter arrangement. The second chapter introduces the concept and characteristics of Wireless Sensor Network (WSN,Wireless Sensor Networks), introduces the concept of Software definition Network (SDN,Software-Defined Networks), briefly introduces the SDN architecture and SDN controller, and expounds the working principle of OpenFlow. Then the concept of SDSN is introduced by combining WSN with SDN. Finally, other related applications of SDN are briefly introduced. In chapter 3, using SDSN as the application scene, according to the concept of Voronoi graph in geometry, we design MRA,SLA,MSA and SMA, to reduce the energy consumption of the network while keeping the full coverage of the target area, and use simulation tools to verify the effectiveness of the algorithm. In chapter 4, according to the different residual energy of different nodes, the concept of Delaunay triangulation is introduced into the SDSN coverage optimization algorithm, and the optimal perceptual radius allocation method of nodes is calculated, and the effectiveness of the method is analyzed by simulation tools. The fifth chapter summarizes the main work of the dissertation and looks forward to the next research work.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN929.5;TP212.9
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,本文编号:2283722
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