收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

中高速传感器网络服务质量保障关键技术研究

王越超  
【摘要】:中高速传感器网络(MHWSN, Medium and High Rate WSN)是一种提供一定服务质量保障、网络节点异构、多种混合业务并存的新兴传感器网络。与传统传感器网络相比,中高速传感器网络中节点的数据处理能力更强,数据传输速率更高,可以实现视频监控、多元化信息采集与处理、复杂任务调度等应用。区别于传统传感器网络的节能设计目标,中高速传感器网络兼顾节能的同时,还要向用户提供-定服务质量保障的服务。由于中高速传感器网络中存在多速率、多种类的混合业务,不同业务有不同的QoS需求,造成了节能与提高服务质量标准的矛盾问题、公平性与服务优先级的矛盾问题、多QoS约束要求的取舍等问题。因此需要在协议栈的各层开展服务质量保障的理论与技术研究。 本文从网络协议栈的不同层次对服务质量保障技术进行了探索,重点研究了提供QoS支撑的时间同步与数据融合算法,QoS敏感的路由协议与传输层协议。具体研究内容包括: (1)时间同步算法研究,时间同步算法是提供QoS的重要支撑技术之一,本文分析了异构节点的频率漂移估计与同步过程,研究了单个广播域和多个广播域的同步算法。 (2)QoS路由协议研究,根据QoS指标对网络服务进行区分,研究了多QoS约束下的高效节能路由协议。 (3)数据融合算法研究,分析了区分服务的移动代理数据融合过程,研究了以提高QoS为目标的移动代理路径规划算法。 (4)可靠的传输层协议研究,分析了传输层的可靠传输要求,研究了传输层的拥塞控制算法。 本论文取得的研究成果如下: (1)针对邻居节点在中高速传感器网络异构环境中同步误差增大的问题,提出了一种按需二次RBS(参考节点广播同步,Reference Broadcast Synchronization)同步算法。该算法采用RBS策略,首先为同步过程单独建立同步路由表,从而建立了分簇结构下的同步广播域,然后根据同步精度需要对节点对进行二次RBS同步,使广播域内部分兴趣节点保持精确同步。仿真结果表明,该算法提高了事件区域节点间的同步精度。 (2)针对中高速传感器网络多业务共存与多QoS约束条件下,寻找最优QoS路径的旅行商问题,提出了一种区分服务和优先级保证的QoS路由协议。利用蚁群优化算法进行QoS路径探索,设计了区分服务的人工蚂蚁为各类服务寻找QoS路由,设计了反向抑制机制提供优先级保障。仿真结果表明,该算法对QoS敏感,能够在保证高优先级服务的同时,满足不同服务的QOS要求。 (3)针对移动代理数据融合的最优迁移路径问题,提出了一种基于信息效益测度与能量代价混合的梯度计算方法。该方法利用最小梯度来选择移动代理迁移的下一跳节点,梯度的计算综合考虑了了对下一跳候选节点的信息效益测度估计和能量代价计算。仿真结果表明,该算法能够降低能耗并提高移动代理的融合效率。 (4)为了向高优先级服务提供高可靠性保障和避免拥塞,提出了一种优先级区分和可靠性保证的传输层协议。该协议通过综合考虑数据包的端到端延时、存储区状况和队列延时来检测拥塞,采用基于优先级的存储转发和分组丢弃策略,来保证高优先级数据的端到端可靠性。仿真结果表明,该协议保证了数据传输的可靠性并提高了网络吞吐量。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 石明波;陈继红;蒋峥峥;;多分辨率数据融合算法的应用[J];计算机应用;2010年09期
2 王殊;阎毓杰;陈帅;李中伟;;传感器网络中基于移动代理的数据融合方法研究[J];传感技术学报;2006年03期
3 杨津骁;李启元;程远国;;传感器网络在指挥控制系统中的应用[J];火力与指挥控制;2007年11期
4 韦小铃;刘星毅;;无线传感器网络路由协议研究综述[J];微处理机;2010年01期
5 梁英,于海斌,曾鹏;无线传感器路由协议[J];信息与控制;2005年03期
6 李存永;;无线感知网的网络结构与路由协议研究[J];计算机科学;2007年04期
7 关心;潘晓鸥;康春颖;吴华洋;;一种新颖的传感器网络聚类路由协议[J];计算机工程与应用;2008年26期
8 程远国;李国徽;;一种面向目标跟踪应用的传感器网络路由协议[J];传感技术学报;2008年10期
9 王锦程;李德识;;一种基于水声信道的无线传感器网络路由协议[J];传感技术学报;2009年01期
10 阎毓杰;王殊;;传感器网络中基于移动代理的数据融合框架设计[J];小型微型计算机系统;2007年01期
11 杨兵;李国徽;许华杰;杜建强;;无线传感器网络候选者成簇路由协议[J];计算机科学;2010年11期
12 梁振球;陈雅;;无线传感器网络移动代理路由算法的仿真研究[J];计算机仿真;2011年02期
13 朱黎明,周乐青,邓灿烽;传感器网络路由协议分类研究[J];科学技术与工程;2005年13期
14 袁林锋;程文青;杜旭;;基于有效传输的能量敏感的路由协议[J];计算机科学;2007年04期
15 李凯;;无线传感器网络协议与研究[J];中国科技信息;2007年04期
16 文凯;郭伟;张书强;;基于跨层设计的传感器网络路由协议[J];计算机应用研究;2008年03期
17 徐平平;王岩;周萍;刘培;;传感器网络技术与标准化连载(四) 传感器网络通信与信息交互技术解析[J];信息技术与标准化;2010年Z1期
18 王琦;张勇;;无线传感器的网络应用[J];信息与电脑(理论版);2011年06期
19 陆耀宇;黄立波;;无线传感器网络技术及应用研究[J];舰船电子工程;2005年06期
20 袁林锋;程文青;杜旭;韩志韧;;基于受限等效时延的传感器网络路由协议[J];小型微型计算机系统;2007年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢志军;陈红;;传感器网络中能量高效的聚集算法研究[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
2 解婷婷;樊小泊;陈红;;传感器网络中基于动态线路的连续查询处理[A];第二十三届中国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2006年
3 程时端;;传感器网络[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2004年年会论文集[C];2004年
4 谢志军;陈红;;传感器网络中能量高效的区域连接算法研究[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
5 姚剑波;;无线Mesh传感器网络中的位置隐私[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(上册)[C];2009年
6 纪守领;李金宝;;基于公共子树缓存的传感器网络查询技术研究[A];第26届中国数据库学术会议论文集(B辑)[C];2009年
7 曾加;慕春棣;胡建斌;;基于博弈论的传感器网络能量平衡路由[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 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
9 张和生;潘成;杨军;贾利民;董宏辉;梁玉庆;梁乙朝;;一种面向交通状态获取传感器网络体系结构的设计与实现[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 房栋;李宇;尹力;黄海宁;;水声传感器网络MAC协议研究与实现[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王越超;中高速传感器网络服务质量保障关键技术研究[D];广东工业大学;2012年
2 张可;无线移动自组织及传感器网络中若干问题的研究[D];电子科技大学;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 吴晓培;传感器网络的部署以及节能研究[D];电子科技大学;2012年
5 郜帅;移动传感器网络高效数据收集机制研究[D];北京交通大学;2010年
6 崔筱宁;基于传感器网络的扩散型事件监测技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
7 解文斌;面向监测应用的传感器网络关键技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
8 李明;异构传感器网络覆盖算法研究[D];重庆大学;2011年
9 赵静;无线多媒体传感器网络的覆盖控制与目标跟踪问题研究[D];兰州理工大学;2010年
10 黎洁;容迟移动传感器网络中数据传输与数据管理机制的研究[D];中国科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘广;基于NS2的无线多媒体传感器网络多路径路由算法仿真与实现[D];陕西师范大学;2010年
2 沈昊为;传感器网络中基于Voronoi网格的快速覆盖判定算法研究[D];湖南大学;2010年
3 王岩;基于流场守恒律模型的传感器网络路由技术研究[D];南京理工大学;2010年
4 张军;非均匀无线多媒体传感器网络路由算法及其仿真与研究[D];陕西师范大学;2010年
5 王肯生;电力载波传感器网络路由算法的研究[D];中国石油大学;2010年
6 刘斌;跨层优化技术在传感器网络中的研究与应用[D];太原理工大学;2011年
7 李白莉;改进DV-Hop算法在随机传感器网络中的应用研究[D];太原科技大学;2011年
8 彭蓓雷;基于低时延和区分服务的中高速传感器网络QoS保证MAC协议研究[D];广东工业大学;2011年
9 杨涛;基于地理位置的无线多媒体传感器网络能量敏感多路径路由算法研究[D];陕西师范大学;2010年
10 沈卓;基于虚拟MIMO的无线温室测控系统传感器网络结构研究[D];江苏大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨志杰;物联网两项行业标准正式立项[N];中国建设报;2010年
2 布轩;传感器网络标准工作组在北京成立[N];中国电子报;2009年
3 许泳;传感器网络将与互联网融合[N];计算机世界;2007年
4 记者 过国忠 通讯员 王楠;传感器网络SoC芯片制成[N];科技日报;2010年
5 ;中国首台IPv6微型传感路由器诞生[N];网络世界;2006年
6 记者 过国忠;我国传感网首批6项标准发布[N];科技日报;2011年
7 本报记者 吴磊;物联网关键技术亟待突破[N];通信产业报;2009年
8 潘晏涛 卢泽新;路由技术[N];计算机世界;2004年
9 工业和信息化部 通信科技委委员 侯自强;物联网仅仅才开始[N];计算机世界;2009年
10 本报记者 韩义雷 过国忠;无锡加快建设物联网“感知中国”中心[N];科技日报;2009年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978