無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)能匯聚算法的研究

【摘要】：對引入移動Sink節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNBMS）路由協(xié)議進(jìn)行了深入的分析，在此基礎(chǔ)上對經(jīng)典的TTDD協(xié)議進(jìn)行了改進(jìn)并在移動Sink節(jié)點(diǎn)的移動策略方面提出了一種Sink節(jié)點(diǎn)基于本地節(jié)點(diǎn)剩余能量級別的移動策略。 針對TTDD算法的不足，本文對TTDD算法進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)算法在原算法虛擬網(wǎng)格的基礎(chǔ)上引入了坐標(biāo)系，將網(wǎng)格中各個交叉點(diǎn)的位置坐標(biāo)化，從而使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到了簡化；在Sink節(jié)點(diǎn)和源節(jié)點(diǎn)之間的每個網(wǎng)格單位內(nèi)選取對角線坐標(biāo)的節(jié)點(diǎn)作為新的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)來對轉(zhuǎn)發(fā)路徑進(jìn)行局部優(yōu)化，進(jìn)一步對這些基于網(wǎng)格的局部優(yōu)化進(jìn)行線性疊加可得到轉(zhuǎn)發(fā)路徑的全局優(yōu)化；改進(jìn)算法還通過在源節(jié)點(diǎn)通知信息中加入預(yù)設(shè)時延來對網(wǎng)格和坐標(biāo)系進(jìn)行維護(hù)。 本文提出了Sink節(jié)點(diǎn)基于本地節(jié)點(diǎn)剩余能量級別的移動策略。算法針對不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)給節(jié)點(diǎn)剩余能量和鄰居節(jié)點(diǎn)個數(shù)賦予相應(yīng)的權(quán)值；引入一種包含可停留點(diǎn)加權(quán)代價和可停留點(diǎn)位置的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)，通過對當(dāng)前代價與棧頂代價以及可停留點(diǎn)與Sink節(jié)點(diǎn)之間距離進(jìn)行訓(xùn)練比較，選擇性的將該數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)壓入棧中，最終輸出的棧頂位置即為停留點(diǎn)位置；同時算法還提出了剩余能量級別的概念，規(guī)定只有當(dāng)能量級別有差距時Sink節(jié)點(diǎn)才進(jìn)行移動，防止了Sink節(jié)點(diǎn)的無謂移動。 通過在NS2-2.31下對上述算法進(jìn)行仿真，驗證了本論文提出的算法有較好的性能。 【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)能 Sink節(jié)點(diǎn) 移動
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述11-13
• 1.1.1 無線傳感器的發(fā)展和前景11-12
• 1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)12-13
• 1.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用13
• 1.2 無線傳感器路由協(xié)議研究與移動 Sink 節(jié)點(diǎn)的引入13-19
• 1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究13-14
• 1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分類14-17
• 1.2.3 基于可移動 Sink 節(jié)點(diǎn)的路由協(xié)議研究17-18
• 1.2.4 WSNBMS 中 Sink 節(jié)點(diǎn)移動策略分類以及數(shù)據(jù)傳輸方式18-19
• 1.3 本文的主要工作和組織結(jié)構(gòu)19-21
• 第2章 TTDD 算法的研究與改進(jìn)21-30
• 2.1 TTDD 算法的研究21-23
• 2.1.1 TTDD 算法介紹21-22
• 2.1.2 TTDD 算法的分析22-23
• 2.2 TTDD 算法的改進(jìn)23-29
• 2.2.1 改進(jìn)算法的基本思想23
• 2.2.2 改進(jìn)算法的網(wǎng)絡(luò)模型建立23-24
• 2.2.3 虛擬網(wǎng)格的創(chuàng)建和坐標(biāo)系的引入24-25
• 2.2.4 Sink 節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)的路徑選擇25-27
• 2.2.5 虛擬網(wǎng)格和坐標(biāo)系的維護(hù)27-28
• 2.2.6 算法的流程28-29
• 2.3 本章小結(jié)29-30
• 第3章 Sink 節(jié)點(diǎn)基于節(jié)點(diǎn)剩余能量級別的移動策略30-41
• 3.1 現(xiàn)有算法分析30-32
• 3.1.1 HUMS 算法30-31
• 3.1.2 基于移動 Sink 節(jié)點(diǎn)剩余能量樹路由算法31-32
• 3.2 Sink 節(jié)點(diǎn)基于節(jié)點(diǎn)剩余能量級別的移動策略32-40
• 3.2.1 算法的設(shè)計目標(biāo)和基本思想32-33
• 3.2.2 網(wǎng)絡(luò)模型33-34
• 3.2.3 剩余能量級別的引入34-35
• 3.2.4 網(wǎng)絡(luò)中 Sink 節(jié)點(diǎn)狀態(tài)分析35-36
• 3.2.5 Sink 節(jié)點(diǎn)移動方向的選擇以及傳感器節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換36-38
• 3.2.6 棧的引入和 Sink 節(jié)點(diǎn)移動過程38-40
• 3.3 本章小結(jié)40-41
• 第4章 仿真與實(shí)驗分析41-52
• 4.1 改進(jìn) TTDD 算法分析與仿真41-46
• 4.1.1 改進(jìn) TTDD 算法的分析41-42
• 4.1.2 改進(jìn) TTDD 算法的仿真42-46
• 4.2 Sink 節(jié)點(diǎn)基于剩余能量級別的移動策略分析與仿真46-50
• 4.2.1 Sink 節(jié)點(diǎn)基于剩余能量級別的移動策略的分析46
• 4.2.2 Sink 節(jié)點(diǎn)基于剩余能量級別的移動策略的仿真46-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第5章 總結(jié)與展望52-54
• 5.1 本文總結(jié)52-53
• 5.2 前景與展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果57-58
• 致謝58

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