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《北京邮电大学》 2010年
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无线传感网络多播、路由与位置管理研究

李熠  
【摘要】: 无线传感器网络是一种新型的网络和计算技术,它可以将客观世界中不断变化的信息持续高效地传递给人们,为人们提供各种形式的数据与服务。这种网络的自适应性、抗毁性、易部署性和低成本,使得它在环境监测、多媒体服务、医疗卫生、智能家居、军事等领域有着广泛的应用前景。而随着应用的深入,如何提高无线传感网络中的多播路由的性能,保证网络的可用性和对故障的容错性以提高网络的整体性能是一个重要的研究课题,本文围绕这一主题展开了研究。同时针对间歇性连接移动传感网络的路由问题也提出了自己的思考。本文的侧重点在共享树多播算法、间歇性连接移动传感网络路由算法、位置管理和与其相关的Quorum构造算法。论文的主要贡献包括: (1)基于双向筛选的共享树多播路由研究 提出了一种在无线传感网络下的基于MAODV算法的双向筛选多播路由算法。首先,在源节点路由的过程中,通过对请求报文(RREQ)的筛选和反馈报文(RREP)的优化选择,只对满足业务需求、性能较好的链路进行转发,这种方法减少了请求报文和反馈报文的转发数量,降低了通信代价;第二,在报文转发和路由建立过程中,考虑链路的稳定性因素,把邻居节点变化率作为路径稳定因素加以考虑,增加了动态环境中多播路由的稳定性和路由成功率。 (2)基于QUORUM系统的多播共享树路由修复机制研究 多播过程中由于接收节点的移动,容易造成链路中断而脱离多播树,而一些实时应用则要求能够马上修复并重新建立到多播树的路由。本文提出了一种基于Quorum系统的多播共享树路由修复机制。这种机制下Quorum系统能够为移动节点快速查询可用汇合节点,并为其选择合适的汇合节点,建立到多播树的路由以保证数据的连续提供。本算法首先建立一个遍布于网络中的虚拟骨干网络,并在每个虚拟骨干节点建立位置数据库,这些位置数据库存储了汇合节点的相对位置信息。然后将骨干节点上的位置数据库组建成两两相交的Quorum系统。接收节点通过查询Quorum系统内的位置数据库能够快速知道汇合节点的位置信息并与之建立路由。仿真结果显示,该算法在切换时间和耗费代价上均比同类算法有明显提高,同时还具有一定的冗余容错特性。 (3)基于非规则网格Quorum的位置管理 位置管理是移动环境下无线传感网络中需要解决的一个重要问题,它能为移动节点提供快速的路由选择。建立在虚拟骨干网上Quorum系统能为WSN环境下的位置管理提供了良好的解决办法。本文提出的非规则网格Quorum构建算法,将虚拟骨干网节点组织在非规则网格中,按照一定的规律构成Quorum,并使得Quorum系统的规模最小,效率最高,提高了位置管理的效率。通过仿真对比,非规则网格Quorum的位置管理算法在切换时间、网络耗费和网络容错性上比同类的算法均有明显提高。 (4)基于K任播的对数网格Quorum系统的位置管理及优化 基于Quourm的位置管理系统要求在系统的建立初期就形成固定关系的Quorum。位置更新和位置调度的报文必须转发给Quorum预先定义的节点。这种预定对象的转发机制在移动的节点和不稳定的链路环境下常常会效率低下甚至不能执行。本文提出的基于K任播非规则网格Quorum系统不需要维护固定结构的Quorum,而是以K任播的方式按照非规则网格Quorum的规则从不同组中选择最快响应节点进行更新或调度。仿真结果显示比固定Quorum系统性能上有较大提高。另外本文也对非规则网格的结构进行了优化,提出了一种对数网格以满足K任播机制。 (5)间歇性连接移动传感网络中的基于兴趣域的消息转发模式 间歇性连接移动传感网络中的节点活动一般具有“小世界”的特性,其活动范围具有一定的“兴趣性”。本文提出了一种基于“兴趣域”的消息转发模式IRBD (Interest Region-Based Delivery),该算法先通过扩散算法将消息副本投递到能力效用值较高的域中,再通过兴趣牵引算法将副本从兴趣值低的域向兴趣值高的域转移。仿真实验结果验证了在确定性路由模式下,该算法在投递率和延迟性能等方面优于其它同类算法。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN929.5;TP212.9

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王玉明;杨宗凯;赵大胜;;基于缓存旁路和本地修复的多跳网络路由重建机制[J];电子与信息学报;2007年07期
2 肖百龙;郭伟;刘军;祝思路;;移动自组网路由局部修复算法的研究[J];计算机研究与发展;2007年08期
3 肖明军;黄刘生;;容迟网络路由算法[J];计算机研究与发展;2009年07期
4 刘山;赵恒;刘轩;;多播路由kpp算法的改进[J];计算机工程与应用;2007年16期
5 马钰璐,王重钢,程时端;多核单向共享树多播路由协议[J];计算机学报;2001年07期
6 王晓喃;唐振民;钱焕延;;IPv6中k-Anycast通信模型的分析与研究[J];南京理工大学学报(自然科学版);2009年03期
7 任丰原,黄海宁,林闯;无线传感器网络[J];软件学报;2003年07期
8 李建中,李金宝,石胜飞;传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展[J];软件学报;2003年10期
9 熊永平;孙利民;牛建伟;刘燕;;机会网络[J];软件学报;2009年01期
10 孙利民;熊永平;马建;;机会移动传感器网络中的自适应数据收集机制[J];通信学报;2008年11期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐磊;方红雨;李晓辉;;基于OPNET的无线信道接入协议仿真[J];安徽教育学院学报;2007年06期
2 秦大力;唐颖;;无线传感器网络的安全性研究[J];安防科技;2006年06期
3 何文德;杨凤年;刘光灿;;无线传感器网络在文物保护中的应用[J];安防科技;2007年07期
4 黄布毅;何超前;李冬富;石军;;基于无线传感器网络的家庭安防报警系统设计[J];安防科技;2008年03期
5 刘海波;邹涛;翁哲;;无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用[J];安防科技;2009年09期
6 霍军;刘建平;;无线传感器网络在武警部队的应用[J];安防科技;2010年03期
7 张开风;胡艳军;许耀华;姜新红;仇乐乐;王福俊;高韦;丁胜建;;WSN与GPRS结合的远程图像等数据采集系统设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年04期
8 林丽萍;;无线传感器网络节点的研究与应用[J];安徽职业技术学院学报;2010年04期
9 余华;孙艳红;车银超;郭玉峰;;无线传感器网络在现代农业中的应用[J];安徽农业科学;2010年04期
10 余华;吕宁波;;基于无线传感器网络的农田信息管理系统的研究[J];安徽农业科学;2010年32期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张维勇;张芬;马学森;;基于IEEE802.15.4的一种分簇算法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 石为人;张阳;邓鹏程;;传感器网络局部时间同步协议研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 曾明;胥布工;;基于分层的传感器网络自组织拓扑控制算法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 刘增力;李雯霏;龙华;朵琳;;能量相关DSR协议OPNET仿真及性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 ;Energy-Efficient Optimal Scheme Based on Mixed Routing in Wireless Sensor Networks[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 罗旭;柴利;杨君;;无线传感器网络TTSL迭代定位算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 任玲;唐昊;周雷;魏振春;;一种能量高效的无线传感器网络自适应传输方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
8 易军;黄河;李太福;;基于DPSO的无线传感器网络QOS路由算法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
9 何坚;方康玲;李晓卉;韩维;;基于无线传感器网络的涉密载体智能监管系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
10 陈传友;张在琛;;基于ADF7020-1的无线收发模块的设计与实现[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张晋;无线传感器网络覆盖控制算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 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
3 朱丽娜;大规模网络安全态势评估与防卫技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孙玉婷;基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究[D];中国海洋大学;2009年
5 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
6 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
7 周鹏;水下传感器网络海上试验平台的研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
8 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
9 刘昕;基于无线传感器网络的目标跟踪系统中的算法研究[D];华中科技大学;2010年
10 窦亚玲;基于直觉模糊集的多约束网络路由决策方法研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
4 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
5 骆科学;基于ZigBee的无线传感器网络节点在矿井机车运输监控系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 张朝霞;基于AODV路由算法改进研究[D];湘潭大学;2010年
7 韩蕾;K重覆盖算法在WSN最大支持路径中的研究[D];长春理工大学;2010年
8 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
9 闭启礼;水文传感器网络部署优化研究[D];郑州大学;2010年
10 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
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王玉明;杨宗凯;赵大胜;;基于缓存旁路和本地修复的多跳网络路由重建机制[J];电子与信息学报;2007年07期
2 刘莹,吴建平;求解带时延约束组播路由问题的启发式遗传算法[J];计算机研究与发展;2003年03期
3 曾锋,姚兰,王东;多播路由KPP算法的改进[J];计算机工程与应用;2005年29期
4 卢昊;郭伟;;保存下两跳节点策略在AODV路由算法中的应用[J];计算机科学;2005年04期
5 闵应骅;计算机网络路由研究综述[J];计算机学报;2003年06期
6 葛文英;李腊元;;AODV路由协议局部修复机制的优化与仿真研究[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2007年03期
7 王晓楠;钱焕延;;IPv6中实现Anycast服务的一种通信模型[J];南京理工大学学报(自然科学版);2007年03期
8 郭晓峰,陈跃泉,陈贵海;一种累计多路径的移动自组网络路由策略[J];软件学报;2004年04期
9 史美林,荚春;自组网路由协议综述[J];通信学报;2001年11期
10 王新红,王光兴;基于遗传算法的时延受限代价最小组播路由选择方法[J];通信学报;2002年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吴晏,洪新伟,黄载禄;基于局部区域的移动性管理策略[J];华中理工大学学报;1998年S2期
2 王元珍,邵天新,李东;移动客户机位置管理研究[J];计算机工程与应用;2002年09期
3 ;由荧光灯获取电能进行位置管理[J];电子设计应用;2007年06期
4 何立晖;孙立杰;何丽娜;;一种层次化的移动位置相关查询模型分析[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2006年06期
5 朱艺华,高济,周根贵,彭静;蜂窝网络中环状搜索移动性管理策略[J];电子学报;2003年11期
6 赵力强,杨军,樊昌信,李建东;公用无线局域网的位置管理策略[J];计算机学报;2004年02期
7 刘玉利;王培东;何云斌;;基于Agent的位置管理模型研究[J];哈尔滨理工大学学报;2008年01期
8 谭福成;;无线移动网络中基于学习的寻呼策略[J];科技信息(学术研究);2008年22期
9 孟宪明;孔锋;黄萌;;基于网关位置寄存器的呼叫建立机制[J];人民黄河;2010年09期
10 刘兴丽,林金朝,何方白;第三代移动通信系统中的位置管理方法[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2001年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 章坚武;邹琪;;个人通信系统(PCS)中的位置管理[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年
2 常沛;覃团发;万海斌;陈语中;;移动多媒体中间件中的位置管理模块[A];2005通信理论与技术新进展——第十届全国青年通信学术会议论文集[C];2005年
3 牛学宇;乔惠杰;尹浩;张健;;卫星星座通信系统位置管理策略研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
4 牛学宇;乔惠杰;尹浩;张健;;卫星星座通信系统移动性管理技术研究[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(上)[C];2006年
5 李彬;朱立东;吴诗其;;具有容灾性的LEO卫星网络位置管理策略[A];四川省通信学会2007年学术年会论文集[C];2007年
6 邹成武;黄伟;;基于无线传感网络在生态环境监测的设计及应用[A];全国先进制造技术高层论坛暨第十届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2011年
7 魏雪云;郑威;王鹏波;;无线传感网络时空融合(英文)[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
8 李浩;李非;;新型无线传感网络系统设计[A];天津市电视技术研究会2012年年会论文集[C];2012年
9 岳昌琪;;无线传感网络在农业大棚中的应用[A];全国第21届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2010)暨全国第2届安全关键技术与应用学术会议论文集[C];2010年
10 陈增强;陈华良;刘忠信;;一种新的复杂网络加权路由策略研究[A];第五届全国复杂网络学术会议论文(摘要)汇集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 尚民;俊知集团闪亮传感网络[N];通信产业报;2010年
2 慧芳;无锡11个物联网项目落户[N];中国电子报;2009年
3 ;走近无线ATM局域网[N];人民邮电;2002年
4 本报记者 黄婕;中科院传感困惑[N];21世纪经济报道;2009年
5 记者 姜澎;上海启动信息领域973项目[N];文汇报;2006年
6 许琦敏;我国无线传感技术完整价值链已初步形成[N];中华建筑报;2006年
7 尤旭东;“政策顶”为什么悄然化解?[N];证券时报;2007年
8 特约撰稿 周洪波;物联网三大应用框架[N];计算机世界;2010年
9 罗清岳;透析WSN无线传感网络[N];电子资讯时报;2007年
10 本报记者 彭东;无线传感网开创“物联”新纪元[N];科技日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李熠;无线传感网络多播、路由与位置管理研究[D];北京邮电大学;2010年
2 胡渭琦;移动互联网的位置管理和多接口合作技术的研究[D];北京邮电大学;2011年
3 江虹;移动网中的位置管理技术研究[D];电子科技大学;2004年
4 王芙蓉;下一代移动通信网移动性管理中位置管理研究[D];华中科技大学;2004年
5 田永春;分层多跳无线网中的移动性管理研究[D];电子科技大学;2004年
6 晋晓辉;无线局域网和IP服务质量关键技术的研究[D];西安电子科技大学;2002年
7 吴键;面向结构监测的智能无线传感网络关键技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 董玮;面向无线传感网络的嵌入式操作系统设计[D];浙江大学;2010年
9 苏伟;移动互联网路由理论与关键技术的研究[D];北京交通大学;2008年
10 赵正杰;基于无线传感网络的井下人员定位和瓦斯监测关键技术研究[D];中北大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨娟;移动通信系统中位置管理技术研究与分析[D];西南交通大学;2011年
2 窦小敏;基于用户特点的异构网络位置管理研究[D];内蒙古大学;2012年
3 邹家辉;基于动态分组的高铁沿线无线网络位置管理方法[D];西南交通大学;2011年
4 于黎;异构无线网络中位置管理关键技术研究[D];南京邮电大学;2011年
5 王宏涛;高性能无线传感网络节点设计及自定位算法研究[D];中北大学;2010年
6 曹野;一种高吞吐率和高公平性混合传感网络研究[D];西南交通大学;2010年
7 李灿煜;面向环境监测应用的无线传感网络多跳路由协议研究[D];兰州大学;2010年
8 朱凡;无线传感网络技术及其在矿山安全监测中的应用研究[D];湖南大学;2010年
9 张秋月;基于强度型波/时分复用光纤光栅传感网络研究[D];燕山大学;2011年
10 仇雷杰;无线传感网络中有效数据收集技术研究[D];中国科学技术大学;2011年
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