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《清华大学》 2007年
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无线传感器网络服务质量控制相关问题研究

周珏嘉  
【摘要】: 对于以数据为中心、以感知事件为目的的无线传感器网络而言,如何针对应用相关的服务质量要求进行网络优化,是其特有的服务质量控制(QoS)问题中急需探讨和解决的问题。针对无线传感器网络中特有的服务质量控制问题,本文的主要研究内容和研究成果包括: 1.针对无线传感器网络的特征,对网络节点进行跨层模型的设计与建模。无线传感器网络的种种特征决定了其无法适用于传统的网络模型。本文在参考经典网络模型的基础上,基于OPNET大型网络仿真工具对节点进行了跨层模型的设计与建模,优化和改进了已有的网络层次,合并和减少了冗余的网络层次,以达到优化算法执行、减少数据缓存、易于控制和设计等目标。 2.提出事件延迟的概念,并以此为基础设计了基于事件延迟的无线传感器网络分级服务质量控制机制。无线传感器网络是以事件探测为应用目标的网络,它更重视数据包群体的服务质量。针对这一特征,本文设计了基于事件延迟的分级服务质量控制机制,使网络能够依据不同事件的事件延迟要求,动态调整各个事件的分级服务质量参数,以达到在满足应用服务质量需求的前提下合理分配网络资源的目的。 3.设计了基于节点密度控制的无线传感器网络特有QoS机制。开启节点的数量和范围是无线传感器网络特有的服务质量控制问题。本文针对这类问题,提出了基于地理信息和基于局部跳数信息的节点密度控制策略。前者利用节点的相对位置信息,给出了带状区域、圆状区域以及可变椭圆区域节点密度控制策略,并设计了相应的动态调整机制。后者则通过节点与自身邻居节点的跳数信息交换实现了等效的带状区域节点密度控制,并设计了算法的动态调整机制。 4.实现了面向QoS的无线传感器网络原型系统设计。本文在参考国内外已有系统设计方案的基础上,制作完成了无线传感器节点的硬件平台,并改造移植了Linux C风格的SOS操作系统。在此原型系统基础上,本文完成了基于事件延迟的QoS机制的原理性验证实验。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP212.9;TN929.5

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【引证文献】
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2 李泉辉;奶牛场数字化管理的无线通信系统设计研究[D];河北农业大学;2010年
【参考文献】
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【共引文献】
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10 谢宇博;刘刚;王俊;于亮亮;;基于PDA的温室环境信息管理系统的研究与开发[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
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4 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
5 郭瑛;基于事件触发的无线传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
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7 张书奎;无线传感器网络中信息分发的可靠性研究[D];苏州大学;2010年
8 高艺;能源自给低功耗无线传感器网络关键技术研究[D];南开大学;2010年
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1 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
3 乔田田;无线传感器网络路由协议研究[D];山东科技大学;2010年
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6 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
7 闭启礼;水文传感器网络部署优化研究[D];郑州大学;2010年
8 张永琦;无线传感器网络中基于网关的分级簇算法研究[D];郑州大学;2010年
9 张磊;基于无线传感器网络的实验管理系统的设计与实现[D];郑州大学;2010年
10 刘兰涛;无线传感器网络中时间同步技术的研究[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 赵学健;庄毅;赵洁;薛佟佟;;无线传感器网络自适应功率控制策略[J];电子与信息学报;2010年09期
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3 刘雨;无线传感器网络中的信息处理[D];北京邮电大学;2006年
4 蔡文郁;高数据率WSN节能策略与QoS机制研究[D];浙江大学;2007年
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6 孙国栋;无线传感器网络拥塞控制研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
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5 李鸿强;奶牛场管理信息系统研发[D];河北农业大学;2007年
6 卢伍根;无线传感器网络节点硬件平台的研究与实现[D];解放军信息工程大学;2007年
7 连承飞;低成本低功耗的温室测控系统无线通信技术[D];江苏大学;2008年
8 虞武华;无线传感器网络若干关键技术研究及实验平台设计[D];国防科学技术大学;2007年
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10 祁可;应用于教育领域的无线通信系统的设计与开发[D];大连理工大学;2008年
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10 袁蕊;;基于矿井节能的无线传感器网络MAC协议的研究[A];煤矿自动化与信息化——第20届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨第2届中国煤矿信息化与自动化高层论坛论文集[C];2010年
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