無線傳感器網絡路由協(xié)議設計和形式化方法實現(xiàn)的研究.pdf

1、分類號密級UDC編號桂林電子科技大學碩士學位論文題目：無線傳感器網絡路由協(xié)議設計和形式化方法實現(xiàn)的研究(英文)ResearchonDesignImplementationwithFmalizedMethodsofWSNRoutingProtocol研究生姓名：文凡指導教師姓名、職務：李思敏教授申請學科門類：工學碩士學科專業(yè)：檢測技術與自動化裝置提交論文日期：2009年4月論文答辯時間：2009年6月2009年月日摘要摘要集成了傳感器、嵌

2、入式計算、網絡和無線通信四大技術而形成的無線傳感器網絡是一種全新的信息獲取和處理技術，它是一種新型的無基礎設施的無線網絡，能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理，傳送到需要這些信息的用戶。無線傳感器網絡是計算機科學技術的一個新的研究領域，具有十分廣闊的應用前景，引起了學術界和工業(yè)界的高度重視。本文從無線傳感器網絡的基本概念入手，對現(xiàn)有幾種具有代表意義的無線傳感器網絡路由協(xié)議進行了分析，并重點對LEACH協(xié)

3、議進行了探討。借鑒其優(yōu)秀思想，針對LEACH協(xié)議存在的不足，在簇頭選擇、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)商以及能量自適應方面對其進行了改進和優(yōu)化，設計了一種分簇協(xié)商能量自適應路由協(xié)議（CNEARP）。其主要改進為：（1）在簇頭節(jié)點選擇上，網絡運行初期采用集中式簇頭節(jié)點選擇方式；網絡運行后期采用基于剩余能量、鄰居節(jié)點數(shù)目和節(jié)點之前擔當過簇頭次數(shù)的分布式權值計算的簇頭選擇方式。（2）在簇形成階段，普通節(jié)點根據(jù)各簇頭節(jié)點廣播信號強度選擇當前申請加入簇和保存信號強度

4、次強的簇頭節(jié)點信息為備用簇，維護多條路由。（3）在數(shù)據(jù)傳輸階段，簇內普通節(jié)點采用基于TDMA的元數(shù)據(jù)協(xié)商機制與簇頭節(jié)點通信，減少節(jié)點能量的浪費。本文借鑒當今先進的通信協(xié)議軟件協(xié)議形式化開發(fā)模式，采用成熟的商用協(xié)議軟件開發(fā)平臺TelelogicTau，使用其中的SDLSuites工具集對CNEARP路由協(xié)議進行形式化設計并詳細闡述設計工作過程。以CNEARP路由協(xié)議SDL形式化描述為基礎，進行協(xié)議仿真驗證以及協(xié)議TTCN一致性測試，結果表