基于網(wǎng)絡層析成像技術的無線傳感網(wǎng)絡拓撲推斷方法研究.pdf

1、隨著無線傳感器網(wǎng)絡的廣泛應用，網(wǎng)絡的管理和維護成為研究的重要方向，而如何獲得傳感器網(wǎng)絡的性能參數(shù)成為研究的重點。網(wǎng)絡拓撲是傳感器網(wǎng)絡的重要參數(shù)之一，也是測量其它一些性能參數(shù)的基礎。目前廣泛應用于固定網(wǎng)絡的拓撲推斷方法是從網(wǎng)絡內部節(jié)點上收集相關拓撲信息，對信息進行分析和處理后得出網(wǎng)絡拓撲結構。這種方法需要網(wǎng)絡內部節(jié)點的協(xié)作，信息收集過程會增加網(wǎng)絡的通信負載，加速節(jié)點的能量消耗，不適用于資源有限的無線傳感器網(wǎng)絡，這使得傳感器網(wǎng)絡的拓撲推斷與

2、傳統(tǒng)固定網(wǎng)絡相比面臨著新的挑戰(zhàn)。
　　 網(wǎng)絡層析成像技術通過在網(wǎng)絡邊界處主動測量或被動接收的方式獲得網(wǎng)絡內部的有用信息，利用統(tǒng)計學方法推斷網(wǎng)絡的性能參數(shù)，它不需要內部節(jié)點的協(xié)作，不額外增加網(wǎng)絡通信量，為傳感器網(wǎng)絡拓撲推斷提供了新方向。目前基于網(wǎng)絡層析成像技術的傳感器網(wǎng)絡拓撲推斷方法的研究還處于起步階段。本文從系統(tǒng)模型、測量方法以及統(tǒng)計推測方法等方面對網(wǎng)絡層析成像技術進行了詳細的介紹，分析了適用于傳感器網(wǎng)絡層析成像的拓撲模型和報文

3、丟失模型，研究了幾種基于網(wǎng)絡層析成像的傳感器網(wǎng)絡拓撲推斷算法，分析了它們的特點和存在的問題。針對目前拓撲推斷算法需要已知部分節(jié)點信息、所用測量數(shù)據(jù)較多的問題，本文根據(jù)在匯聚節(jié)點處獲得的節(jié)點報文丟失信息，提出一種基于數(shù)據(jù)匯聚的分層拓撲推斷算法，同時可以實現(xiàn)對傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的分層。在傳感器網(wǎng)絡鏈路丟包率較小的情況下，現(xiàn)有算法在推斷網(wǎng)絡拓撲過程中需要的觀測數(shù)據(jù)過多，計算量大推斷速度慢，且推斷結果存在誤差。針對這一問題，本文提出一種基于部分節(jié)點