一种大规模无线传感器网络的路由协议研究

来源 :电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kk238bdii
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前大规模无线传感器网络的应用正在不断增加。而相关的研究针对小规模的网络居多。因此展开对大规模传感器网络的相关技术的研究显得十分必要和重要。据此背景,本文对其关键技术之一的路由技术进行研究。在深入研究已有路由协议的基础上,提出了一种适合大规模传感器网络的路由协议——TCRP协议。在本文中,深入分析了典型路由协议PEGASI协议、TREEPSI协议的思想、优缺点,作为新协议设计的基础。PEGASIS协议提出在网络所有节点中建立一条链式路径,使节点只与最近的邻居节点通信来达到减少能量消耗的目的。而TREEPSI协议是对PEGASIS协议的改进协议之一。TREEPSI协议中提出一种可以进一步提高能效性的传输路径——树型结构。它不但使节点与最近的邻居通信,与PEGASIS协议相比而且缩短了数据传输路径,减少了数据融合次数。在对PEGASIS协议和TREEPSI协议的研究中,没有发现这两个协议的开放性源代码,这会使得新协议的设计没有比较的依据。为此,根据两协议的基本思想,参考相关资料分别设计了详细的工作流程和仿真模块,并在NS2工具下编程实现了协议代码,仿真结果与提出协议文献中描述的性能基本一致。为了减少能量消耗,采用了PEGASIS协议提出的节点只与邻居通信的思想,结合TREEPSI协议的树型结构及分簇的思想,设计了一种适用于大规模传感器网络的能量高效的两层树型分簇路由协议——TCRP协议。TCRP协议中,把网络分为几个簇,簇内节点构成一级网络,簇头节点构成高一级的网络,在两级网络中建立一个两层树型传输路径。协议中簇内采用时隙分配算法使得每个节点的传输时隙不同从而避免了簇内通信冲突,每个簇采用不同的CDMA码来避免簇之间同时通信带来的冲突,此外协议中设计了能量门限算法来轮换簇头从而实现全网负载的均衡。TCRP协议充分利用了树型结构的优势,更适合大规模无线传感器网络的应用。论文中,设计了TCRP协议详细的设计背景、工作流程、报文格式和仿真模块,并在NS2工具下编程实现了协议的功能。最后与PEGASIS协议和TREEPSI协议在多场景下比较了各方面的性能。仿真表明,TCRP协议表现出良好的性能。
其他文献
随着定位技术的不断发展,室内定位服务的需求也不断提高。传统的室外定位技术已经较为成熟,但这些定位技术在室内环境下的定位精度并不能满足越来越高的定位精度要求。本论文
随着社会的发展,科技的进步,农业的发展与我们息息相关,越来越多的人重视农业方面的发展,不管何时何地我们都离不开农业,因为它时时刻刻与我们的生活联系在一起的,它是我们生
圆极化天线因其特有的优点在RFID、卫星通信、移动通信等诸多领域具有广阔的应用。小单元平面圆极化天线多具有边射或垂直于天线所在平面的端射波束,为了实现平行于天线表面
随着社会经济的快速发展,国家不断加大对城市基础建设的投资,城市道路作为城市经济发展的载体,其在城市发展过程中发挥着举足轻重的作用.城市道路在运行过程中,由于多种因素
低密度奇偶校验(LDPC)码是一种校验矩阵具有稀疏性的线性分组码,它具有可以接近香农限的性能。LDPC码具有很好的纠错性能,当码长较长时,它的抗误码性能可以超过Turbo码。非规
随着社会的进步,计算机、通信技术的发展,嵌入式技术也以前所未有的程度不断深入到生活和生产的各个领域,同时嵌入式远程服务器也成为一门新兴的技术开始进入人们的视线。今
当今,无线通信业务高速发展,传统的无线频谱资源的使用方式导致了频谱资源的短缺和浪费,严重制约了无线业务的发展。认知无线电的出现是解决频谱危机的一个有效的办法,因此成
小学阶段是学生学习新知识和新技能的初始阶段,对小学生今后发展会产生深刻的影响.小学数学是小学阶段十分重要的科学之一,对培养小学生数学思维发挥着不可替代的作用.最近几
无线电通信具有不需要架设传输线路,不受通信距离限制,机动性好等特点,因而引起人们的关注,广泛应用于民用和军事通信的各个领域。随着无线电通信波段的不断增多和各种先进数
大型工程车辆、越野车和特种车辆通过各沙地、雪地、泥泞等复杂路面时,为保证车辆安全顺利通过和更高好的发挥车辆的机动性能,需要对轮胎进行充放气。传统的轮胎压力监测系统(T