收藏本站
《江苏大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无线传感器网络负载均衡GAF算法研究

欧阳烨龙  
【摘要】:无线传感器网络以数据为中心形成转发路径,由于节点能量和资源有限,对路由协议的设计提出了高能效、低时延、负载均衡等特殊要求,是无线传感器网络研究的热点。针对大规模节点的传感器网络,论文从无线传感器网络节点负载均衡的角度,提出了两种路由算法 (1)栅格错位的负载均衡GAF算法(GAFDG) GAFDG算法是GAF算法基础上提出的。GAFDG算法与GAF算法相比,其最大的区别是对监测区域进行了栅格错位划分。GAFDG算法在各栅格中选择一个簇首,其簇首选择机制采用“最小能量消耗原则”。GAF算法的各簇首可以与上、下、左、右四个栅格的簇首进行通信;而GAFDG算法的各栅格与六个栅格相邻,其各簇首可以和六个相邻簇首进行通信。因此,由各簇首构建的无线传感器网络的骨干网络进行通信时,GAFDG算法在路由选择的方向性上优于GAF算法。理论证明,GAFDG算法的单跳信号覆盖范围比GAF算法扩大了12%。仿真测试结果也表明,GAFDG算法在能耗和网络生存时间等性能均优于GAF算法。 (2)层次蜂窝结构的负载均衡GAF算法(GAFHH) GAFHH算法是在蜂窝结构的GAF算法(GAFH)的基础上提出的。GAFHH算法与GAFH算法的主要区别是:GAFH算法的每个蜂窝内的节点组成一簇,而GAFHH算法由几个相邻蜂窝内的节点组成一簇。GAFHH算法对监测区域进行蜂窝栅格划分,在节点单跳通信半径R的约束下,几个相邻的栅格内的节点组成一簇,各簇的栅格按照其在簇中的位置进行统一编号。选择在簇中间的栅格为活跃栅格,并按照“最大剩余能量原则”在活跃栅格中选择一个节点作为簇首,由各簇首构建无线传感器网络的骨干网络进行通信。在下一轮的开始,重新选择活跃栅格,并移动各簇的边界,使得活跃栅格始终位于其簇的中间位置。仿真测试中,GAFHH算法与GAFDG算法和GAFH算法进行对比。仿真结果表明,前者在网络负载均衡和网络吞吐量等性能优越后两者。因此,GAFHH算法的提出是有一定意义的。 论文提出的GAFDG和GAFHH两种算法,按照相应规则进行栅格划分及节点组织成簇,并根据各自特点,分别采用“最小能量消耗原则”和“最大剩余能量原则”选择簇首,由各簇首构建无线传感器网络的骨干网络进行通信,合理地从空间上调度了网络的能量资源,延长网络的生存期,达到了网络负载均衡的目的。论文最后阐述了无线传感器网络在煤田火区远程监测中的应用,其中的路由技术采用了类似GAFHH算法,目的是均衡各节点负载。
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN929.5;TP212.9

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘湘雯;于宏毅;侯惠峰;胡捍英;;基于概率可通链路的无线传感器网络栅格路由[J];电子与信息学报;2008年09期
2 王勇;王万良;;一种基于移动Sink的无线传感器网络路由算法[J];机电工程;2010年02期
3 崔莉,鞠海玲,苗勇,李天璞,刘巍,赵泽;无线传感器网络研究进展[J];计算机研究与发展;2005年01期
4 胡丹;李士宁;李志刚;沈晶晶;;无线传感器网络动态负载均衡树路由算法[J];计算机工程;2009年23期
5 李成法;陈贵海;叶懋;吴杰;;一种基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议[J];计算机学报;2007年01期
6 袁正午;李军;;基于虚拟力的无线传感器网络地理位置路由算法[J];计算机应用研究;2009年06期
7 云春峰;王培康;;基于虚拟栅格的无线传感器网络路由协议[J];计算机应用与软件;2009年09期
8 任丰原,黄海宁,林闯;无线传感器网络[J];软件学报;2003年07期
9 张重庆;李明禄;伍民友;;数据收集传感器网络的负载平衡网络构建方法[J];软件学报;2007年05期
10 石高涛;廖明宏;;传感器网络中具有负载平衡的移动协助数据收集模式[J];软件学报;2007年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 叶青;周鸣争;;基于“基站”通信原理的无线传感器网络认证技术[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年02期
3 陈一飞;;移动自组网络拓扑发现算法综述[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年01期
4 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
5 冯立波;黄婷;罗桂兰;;基于WSN的森林火灾预警系统设计[J];安徽农业科学;2010年36期
6 赵养社;;基于无线传感器网络和GPRS网的灌溉系统研究[J];安徽农业科学;2011年07期
7 柴宝杰;马宝英;姚念民;;一种水下传感器网络中基于节点通信距离的路由协议[J];安徽农业科学;2011年35期
8 徐智勇;吴自友;蔡聪;胡鹏;夏幼明;袁凌云;全鹏;邓冉;;物联网在现代烟草农业中的应用[J];安徽农业科学;2012年01期
9 张增林;郁晓庆;;基于无线传感器网络的农田土壤水分监测系统[J];安徽农业科学;2012年06期
10 杨润标;左国超;李娟;丁运芳;简亚琼;;基于无线传感网络和LabVIEW的洱海水质监测系统设计[J];安徽农业科学;2012年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 周大杰;朱玉霞;杜红;刘锐;;物联网技术在环境监管能力建设中的应用研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
2 ;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
3 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
4 魏振春;杨尚仁;;一种自适应实时无线传感器网络路由协议[A];2011中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2011年
5 张帆;刘刚;刘春红;;基于WEB和GPRS的温室远程监测与管理系统设计[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
6 刘晶;冯顺山;王晴;;Ad Hoc网络技术在子弹间联合攻击中的应用[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
7 赵志宏;杨绍普;潘存治;陈恩利;;无线传感器网络在工业振动监测中的应用[A];第十二届全国非线性振动暨第九届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2009年
8 刘昊;;面向电子智能服装的人体无线传感器网络构建[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年
9 刘珩;安建平;邓轶敏;;移动型传感器网络协议及组播体系结构分析[A];2005年海峡两岸三地无线科技学术会论文集[C];2005年
10 李雄伟;杨义先;周希元;;无线传感器网络路由协议安全性研究[A];2005年信息与通信领域博士后学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴静;自组网稳定多层分级结构及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 蒋鼎国;无线传感器网络农业信息监控系统设计与数据融合研究[D];江南大学;2010年
9 佟吉钢;高性能嵌入式系统技术及应用的若干问题研究[D];南开大学;2010年
10 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
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 李静;基于区域动态信任管理的可信路由协议[D];山东科技大学;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 纪江涛;基于传感器网络的智能交通系统模型应用研究[D];山东科技大学;2010年
5 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
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 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
8 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
9 杨伟伟;基于LEACH的WSN分簇路由协议研究[D];郑州大学;2010年
10 朱玉芳;无线传感器网络中基于能量的发散簇树算法研究[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 王睿;梁彦;潘泉;;无线传感器网络的蚁群自组织算法[J];电子学报;2007年09期
2 崔莉,鞠海玲,苗勇,李天璞,刘巍,赵泽;无线传感器网络研究进展[J];计算机研究与发展;2005年01期
3 张衡阳;李莹莹;刘云辉;;基于地理位置的无线传感器网络路由协议研究进展[J];计算机应用研究;2008年01期
4 任丰原,黄海宁,林闯;无线传感器网络[J];软件学报;2003年07期
5 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
6 刘明;龚海刚;毛莺池;陈力军;谢立;;高效节能的传感器网络数据收集和聚合协议[J];软件学报;2005年12期
7 张重庆;李明禄;伍民友;;数据收集传感器网络的负载平衡网络构建方法[J];软件学报;2007年05期
8 朱兴国;李士宁;谷建华;刘刚;李雪;;EERP:一种能源有效的无线传感器网络路由协议[J];微电子学与计算机;2007年08期
9 姚仲欢;王高才;孙野;邱军林;;传感器网络中基于最短路径树的低延时节能路由算法[J];微电子学与计算机;2007年09期
10 曾鹏,于海斌,梁英,尚志军,王忠锋;分布式无线传感器网络体系结构及应用支撑技术研究[J];信息与控制;2004年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 尹小燕;周兴社;李薇;李士宁;;无线传感器网络中能量敏感感知节点选择算法[J];计算机工程;2008年11期
2 徐敬东;李淼;赵文耀;卢华君;;能量感知的无线传感器网络路由协议[J];计算机工程;2010年18期
3 吴振华;舒坚;;负载均衡的多组跳数场路由决策机制[J];计算机应用;2008年09期
4 牛勤;赵东风;何敏;;概率函数检测随机多址接入无线传感器网络MAC协议分析[J];云南大学学报(自然科学版);2011年02期
5 祁飞;刘胜全;;划分子网的无线传感器网络分簇算法[J];计算机工程与应用;2009年08期
6 徐东意;张华忠;;引入剩余能量的LEACH协议改进算法[J];计算机工程与应用;2009年28期
7 盛志方;陶滔;田海涛;;基于概率触发的负载均衡区域竞选分簇算法[J];电脑知识与技术;2009年34期
8 李志宇;史浩山;;一种负载均衡的无线传感器网络自适应分簇算法[J];西北工业大学学报;2009年06期
9 刘玲;柴乔林;耿晓义;;考虑负载均衡的无线传感器网络数据汇集算法[J];计算机工程与应用;2007年33期
10 陈磊;赵保华;谷雨;;无线传感器网络的一种负载均衡的组簇模型[J];中国科学技术大学学报;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭旭斌;叶长城;王忆文;李辉;;基于无线传感器网络的室内定位系统[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
2 徐久强;卢锁;赵海;崔行兵;刘大鹏;;基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法的研究[A];第八届沈阳科学学术年会论文集[C];2011年
3 骆吉安;柴利;;无线传感器网络的滚动时域状态估计方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 曹芳菲;何文麟;陈红;;无线传感器网络中基于预测的Top-k监测(英文)[A];第二十五届中国数据库学术会议论文集(一)[C];2008年
5 龙昭华;李景中;蒋贵全;张林;;基于无线传感器网络的普适计算研究[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
6 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
7 刘阳;杨晓春;王斌;于戈;李斌阳;;无线传感器网络中一种基于历史数据分组的感知查询技术[A];第二十四届中国数据库学术会议论文集(研究报告篇)[C];2007年
8 马礼;唐长茂;;一种基于分簇的无线传感器网络数据存储管理系统[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
9 梁(韦华);于海斌;;无线传感器网络物理层协议的研究现状[A];中国仪器仪表学会第六届青年学术会议论文集[C];2004年
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
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 美国专利律师 谭文晔 薛之扬;无线传感器网络技术专利分析[N];科技日报;2010年
2 本报记者 赵建国;无线传感器网络改变未来世界[N];中国知识产权报;2011年
3 温雅路;利用无线传感器网络提高地质灾害监测能力[N];人民邮电;2008年
4 赛迪顾问信息产业研究中心高级咨询师 王坤;国内外物联网技术研究进展[N];通信产业报;2009年
5 本报记者 姚传富;科学准确地认识物联网[N];人民邮电;2009年
6 沈建苗 编译;理智部署无线传感网[N];计算机世界;2010年
7 卞 辑;无线传感器网络观测平台投入应用[N];中国气象报;2011年
8 ;无线传感器网络供电获新援[N];计算机世界;2004年
9 博强;无线传感器网络仰赖Zigbee[N];计算机世界;2004年
10 罗清岳;让无线传感器网络走入生活[N];电子资讯时报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵宝康;无线传感器网络隐私保护关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
2 李志刚;无线传感器网络分布数据存储策略研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 姜宇;基于无线传感器网络的远程抄表关键技术研究[D];吉林大学;2011年
4 周彦;无线传感器网络中基于量化信息的目标状态估计与融合[D];上海交通大学;2010年
5 谷雨;无线传感器网络中目标覆盖的研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 马永波;无线传感器网络精确动态定位及其安全性问题研究[D];吉林大学;2010年
7 罗丹彦;无线传感器网络能量高效组建关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
8 毕嘉娜;无线传感器网络能量有效安全路由协议研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
9 李哲涛;多媒体无线传感器网络中若干算法研究[D];湖南大学;2010年
10 李玉凯;无线传感器网络高能效可靠数据传输理论及应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 欧阳烨龙;无线传感器网络负载均衡GAF算法研究[D];江苏大学;2010年
2 杜菲;无线传感器网络的目标定位跟踪算法研究[D];苏州大学;2011年
3 蔡殷;基于无线传感器网络的光强环境监测系统设计[D];华中科技大学;2009年
4 黄衍玺;基于无线传感器网络的导航系统设计与实现[D];南京航空航天大学;2009年
5 张涛;基于北斗系统的无线传感器网络目标定位算法研究[D];东北大学;2008年
6 唐健华;无线传感器网络目标优化覆盖的研究[D];南京邮电大学;2011年
7 杨凤伟;无线传感器网络覆盖算法研究[D];南京邮电大学;2011年
8 龚静;无线传感器网络中基于压缩感知技术的数据压缩方法研究[D];西南交通大学;2011年
9 孙艳红;无线传感器网络在农田温湿度信息采集中的构建与应用[D];河南农业大学;2010年
10 张滢;无线传感器网络在蔬菜大棚环境监测中的应用研究[D];沈阳理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026