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摘 要:近年來(lái)，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)得到了快速的發(fā)展，廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療健康、交通管理、智能家居等與人類(lèi)生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，受到了廣大專(zhuān)家學(xué)者的高度重視．但是傳感器電源供電有限且不易更換、計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限使數(shù)據(jù)傳輸需要進(jìn)行多次轉(zhuǎn)發(fā)方能傳遞給接收者，并且根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸所用路徑的不同，網(wǎng)絡(luò)能量的消耗也大不一樣．因此，選擇最適合當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)情況的路徑方能有效的減少網(wǎng)絡(luò)的能量消耗、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命，并完成網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)通信工作．所以，世界各地的專(zhuān)家學(xué)者應(yīng)將最優(yōu)路徑的選擇作為當(dāng)前無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的重點(diǎn)工作． 多徑路由協(xié)議在單路徑路由算法的基礎(chǔ)上建立多條路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同時(shí)傳輸與無(wú)線(xiàn)通信，改善了單路徑路由協(xié)議中網(wǎng)絡(luò)消耗巨大、網(wǎng)絡(luò)擁塞、數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定等問(wèn)題．多徑路由協(xié)議對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到了推進(jìn)的作用．因此，研究設(shè)計(jì)多徑路由協(xié)議有重要的意義． 本文可以劃分為三個(gè)部分，首先，簡(jiǎn)要的介紹了一下無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)模型，并引入了路由協(xié)議的概念及分類(lèi)．分析典型的多徑路由協(xié)議，研究其特點(diǎn)與問(wèn)題，設(shè)計(jì)一款L-MDV多徑路由協(xié)議是本文的第二部分內(nèi)容．通過(guò)多徑路由協(xié)議的研究為L(zhǎng)-MDV多徑路由協(xié)議的設(shè)計(jì)提供了一些想法與理論基礎(chǔ)．最后，總結(jié)全文并展望無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)多徑路由協(xié)議的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)． 在傳統(tǒng)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，AODV單路徑路由協(xié)議扮演著重要的角色．本文在基于單路徑路由協(xié)議AODV的算法上進(jìn)行改進(jìn)提出L-MDV多徑路由協(xié)議．L-MDV多徑路由協(xié)議在單路徑路由協(xié)議AODV的路由機(jī)制上添加了路由更新機(jī)制與多路徑機(jī)制．其中多徑路由機(jī)制是通過(guò)分析AOMDV多徑路由協(xié)議而受到啟發(fā)設(shè)計(jì)出來(lái)的．L-MDV多徑路由協(xié)議在中間節(jié)點(diǎn)上建立三條路徑，選擇一條作為主路徑，并利用節(jié)點(diǎn)能量的消耗情況將一條路徑選為最佳替代路徑，使剩下的路徑進(jìn)入休眠狀態(tài)．最佳替代路徑只有在主路徑無(wú)法繼續(xù)工作的狀態(tài)下才會(huì)啟用，而主路徑與最佳替代路徑都無(wú)法正常工作時(shí)，休眠中的路徑才會(huì)喚醒．經(jīng)驗(yàn)證多徑路由協(xié)議L-MDV有效地延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的壽命，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，能使無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)良好的運(yùn)行并避免了網(wǎng)絡(luò)擁塞的問(wèn)題．單路徑路由協(xié)議AODV中的問(wèn)題在L-MDV多徑路由協(xié)議中得到了改善，L-MDV路由協(xié)議基本上實(shí)現(xiàn)了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)多徑路由協(xié)議實(shí)驗(yàn)要求的性能． 關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)； 路由協(xié)議； 多徑路由機(jī)制； AODV路由協(xié)議
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒論-1 1.1 課題背景-1 1.1.1 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介-1 1.1.2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況-1 1.2 課題意義-2 1.3 本文主要工作-2 1.4論文組織結(jié)構(gòu)-3 第2章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)概述-5 2.1 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型-5 2.1.1 傳統(tǒng)移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介-5 2.1.2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成-5 2.1.3 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的形成-6 2.1.4 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型-6 2.2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)-7 2.3 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題-7 2.4 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用-8 2.4.1 軍事領(lǐng)域-8 2.4.2 醫(yī)療護(hù)理應(yīng)用-8 2.4.3 交通管理-9 2.4.4 環(huán)境應(yīng)用-9 2.4.5 智能家居-9 第3章 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議-11 3.1 路由協(xié)議簡(jiǎn)述-11 3.1.1 路由協(xié)議的概念-11 3.1.2 路由過(guò)程-11 3.1.3 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特點(diǎn)-11 3.2 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)-12 3.3 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類(lèi)-12 3.3.1 根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中路徑的使用量分類(lèi)-12 3.3.2 根據(jù)源節(jié)點(diǎn)獲取路徑的方法分類(lèi)-12 3.3.3 根據(jù)節(jié)點(diǎn)通信方式分類(lèi)-13 3.3.4 根據(jù)路由過(guò)程分類(lèi)-13 第4章無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)多徑路由協(xié)議分析-15 4.1 泛洪路由協(xié)議（Flooding）-15 4.2 能量多徑路由協(xié)議-16 4.3 SAR 路由協(xié)議-17 4.4 不相交多路徑路由協(xié)議-17 4.5 MDR協(xié)議-18 4.6 PEGASIS路由協(xié)議-19 4.7 SPIN協(xié)議-19 第5章 L-MDV多徑路由協(xié)議的實(shí)現(xiàn)-23 5.1 L-MDV多徑路由協(xié)議的基礎(chǔ)理論-23 5.1.1 AODV單路徑路由協(xié)議-23 5.1.2 AOMDV多徑路由協(xié)議-26 5.2 L-MDV多徑路由協(xié)議的實(shí)現(xiàn)-27 5.2.1 L-MDV多徑路由協(xié)議的主要內(nèi)容-27 5.2.2 L-MDV多徑路由協(xié)議的主要代碼-28 5.3 L-MDV多徑路由協(xié)議的仿真-30 5.3.1 仿真環(huán)境的介紹及參數(shù)設(shè)置-30 5.3.2 L-MDV多徑路由協(xié)議的評(píng)價(jià)-31 第6章 總結(jié)與展望-33 6.1 總結(jié)-33 6.2 展望-33 參考文獻(xiàn)-35 致 謝-37 |
