無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的可靠傳輸研究.pdf

1、近年來，隨著研究的深入和相關(guān)硬件技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用中得到越來越多的部署，并表現(xiàn)出更多的應(yīng)用潛力。傳感器網(wǎng)絡(luò)己經(jīng)在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療監(jiān)護(hù)、城市交通管理、軍事偵察等領(lǐng)域初顯成效。隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的深入研究和廣泛應(yīng)用，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將逐漸深入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。在以數(shù)據(jù)為中心的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，由于數(shù)目龐大的節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)脆弱且能量受限、部署環(huán)境惡劣等特性，網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)損壞、節(jié)點(diǎn)能量耗盡等故障。這些因素嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)的

2、可靠傳輸，縮短了網(wǎng)絡(luò)的生存期。設(shè)計(jì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要議題是使得路由協(xié)議提供較高的可靠性、提高有限能量的利用率。
　　本文對目前提出的各種多路徑可靠性路由協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并分析了傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸?shù)难芯楷F(xiàn)狀與不足?？煽繑?shù)據(jù)傳輸是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中的一個(gè)關(guān)鍵問題，它決定了數(shù)據(jù)包如何經(jīng)過多跳步路由成功地傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)，對網(wǎng)絡(luò)的性能有著重要影響。冗余數(shù)據(jù)傳輸是目前保證可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕椒?，如多路徑路由機(jī)制，其基本思想是用增加數(shù)

3、據(jù)的傳輸量來換取可靠性的提高。由于可靠性要求高的應(yīng)用往往對傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性也有較高要求，因此本文選擇多路徑作為提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性的主要手段。隨著研究的深入，作為研究傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸方法的重點(diǎn)技術(shù)，多路徑可靠傳輸協(xié)議成為近年來研究的熱點(diǎn)。
　　為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸，提高傳感器節(jié)點(diǎn)的能量利用效率和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡水平，本文從可靠性分析的角度出發(fā)，分別對多路徑路由模型、能量利用效率、均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、可靠性增強(qiáng)機(jī)制進(jìn)行了深入、系統(tǒng)地研究，取得

4、了一定的創(chuàng)新科研成果，核心內(nèi)容如下:
　　1.簡要總結(jié)了傳感器網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用背景和研究進(jìn)展，分析了目前傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸研究的現(xiàn)狀及存在的問題。
　　2.在共享資源、容錯(cuò)能力、應(yīng)用背景等方面，本文對多路徑模型進(jìn)行合理分類，并且總結(jié)了各種多路徑路由模型，分別指出了各種多徑路由模型的優(yōu)缺點(diǎn)，明確了每種多路徑路由模型的應(yīng)用情形。
　　3.利用可靠性分析方法中的基本組合模型，本文對三種基本多路徑路由模型進(jìn)行了形式化描述，針對具體

5、的模型，進(jìn)行可靠性計(jì)算和分析，為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可靠多路徑路由協(xié)議備下理論基礎(chǔ)。
　　4.在前面理論研究和分析的基礎(chǔ)之上，本文提出了一種可靠的節(jié)能多路徑路由協(xié)議(REMP：Reliable and Energy-efficient Multi-path routing Protocol)。
　　5.利用NS2網(wǎng)絡(luò)仿真平臺，本課題對本文提出的多路徑路由協(xié)議 REMP進(jìn)行模擬仿真實(shí)驗(yàn)，同時(shí)對現(xiàn)存的多路徑路由協(xié)議(HREEMR、MSR、