【摘 要】
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无线传感器网络是信息领域的研究热点之一,可用于特殊环境的信号采集、处理和发送,是一种全新的信息获取和处理技术。受限于传感器网络自身的特点,能量问题一直是限制其应用的一个重要因素。本文对传统的SPIN（Sensor Protocol for Information via Negotiation）路由协议进行研究,从不同角度对其改进,实现网络性能在节点能耗、吞吐量和传输时延等方面的提升。本文的主要研
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无线传感器网络是信息领域的研究热点之一,可用于特殊环境的信号采集、处理和发送,是一种全新的信息获取和处理技术。受限于传感器网络自身的特点,能量问题一直是限制其应用的一个重要因素。本文对传统的SPIN（Sensor Protocol for Information via Negotiation）路由协议进行研究,从不同角度对其改进,实现网络性能在节点能耗、吞吐量和传输时延等方面的提升。本文的主要研究工作如下:（1）对无线传感网络的研究背景、结构和特点进行分析;研究传感器网络的路由协议,重点研究SPIN协议;研究分析网络编码的原理和优缺点以及最小跳数路由算法的实现过程。（2）在传统SPIN协议的基础上,将分层网络编码模型和SPIN协议相结合,设计了改进的LNC＿SPIN协议。分层可以限制数据包的传输方向和冗余数据包的传输;当节点发送DATA消息时,可以使用网络编码降低数据包的传输次数。仿真实验表明,改进后的协议在吞吐量和节点平均剩余能量方面都有一定的提升。（3）对于实时性要求高的场合,由于传统的SPIN协议数据传输方向是任意的,所以表现并不理想。本文提出将最小跳数路由算法和SPIN路由协议相结合。当网络拓扑结构发生变化时,节点会通过分布式的方式维护自己的跳数值,且不受到数据传输的干扰。仿真实验表明,改进后的协议可以有效避免上述的问题,且在平均跳数、平均时延和节点平均能量消耗方面都有所提升。
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