基于多路径双向拍卖的无线传感器网络路由协议设计

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1、硕士专业学位论文论文题目基于多路径双向拍卖的无线传感器网络路由协议设计研究生姓名常宇春指导教师姓名张宏斌专业名称计算机技术研究方向无线传感器网络论文提交日期2013年6月基于多路径双向拍卖的无线传感器网络路由协议设计中文摘要基于多路径双向拍卖的无线传感器网络路由协议设计中文摘要无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSN）是集传感器技术、嵌入式技术、无线网络技术和通信技术于一体的新兴的网络测控技术，在军事侦察、环境监测、医疗监护等众多领域都具有广阔的应用前景。但是由于受技术及成本等的限制，无线传感器网络中的节点大多采用电源供电，通过降低单个节点的能耗以及均衡传

2、感器节点能耗来延长网络寿命一直是无线传感器网络研究的一个热点。路由协议是无线传感器网络的关键技术之一，对网络节点能量的消耗及网络负载等有着很大的影响。由于单路径协议在传输数据时过多的依赖单一路径，使得该路径上的节点能量消耗过快而过早死亡，最终导致网络的分割。因此，多路径协议成为近年来人们研究的重点。本文在研究中引入博弈理论及其方法，针对源节点数据传输与各链路之间的交互情况，将双向拍卖机制引入到无线传感器网络路由协议中。论文主要的工作如下：（1）首先对现有的无线传感器网络路由协议进行综述，并对其中的多路径路由协议进行较为深入分析。（2）对经济博弈理论方法在无线路由协议应用方面问题进行深

3、入分析。研究和讨论其中的主要方法—拍卖理论，对英式拍卖、荷式拍卖、密封第一价格拍卖、密封第二价格拍卖以及双向拍卖理论进行研究与讨论。分析和讨论单向拍卖和双向拍卖在无线传感器网络路由协议中的优缺点。（3）针对现有单路径协议和一些多路径协议的缺陷，给出基于双向拍卖的多路径路由协议DAMRP（DoubleAuctionMultipathRoutingProtocol）。将分组数据与路径进行拍卖匹配，并对DAMRP协议的有效性和激励相容性进行分析。最后通过仿真验证这种基于多条路径优化选择方法在无线传感器网络的数据传输中能够均衡网络中节点能量，减缓节点死亡频率，降低网络负载，延长网络生命周期。

4、关键词：无线传感器网络、多路径、双向拍卖、路由协议作者：常宇春指导教师：张宏斌IAbstractDesignofWirelessSensorNetworksRoutingProtocolBasedonMultipathDoubleAuctionDesignofWirelessSensorNetworksRoutingProtocolBasedonMultipathDoubleAuctionAbstractWirelessSensorNetworks（WSN）,whichintegratingofsensortechnology,embeddedtechnology,wirelessn

5、etworktechnologyandcommunicationtechnology,isanewmeasureandmanagementnetworktechnology.Ithasawideapplicationprospectinmilitaryreconnaissance,environmentdetecting,medicaltreatmentguardingandotherfields.Becauseoftheconstraintsoftechnologyandcost,WSNnodesaredrivenbythepowersupply.Itisahottopictopr

6、olongnetworklifetimeofWSNbydecreasingenergyconsumptionofindividualnodesandbalancingtheenergyconsumptionofsensornodes.RoutingprotocolisoneofthekeytechnologiesofWSN,andithasagreatinfluenceonenergyconsumptionofsensorsnodesandnetworkload.Asthesinglepathroutingexcessiveusesofonlyonesinglepathintrans

7、portingdata,theenergyofsensornodeontheroutingwilluseupveryquicklyanddieofuntimely,andthiswillleadtonetworkpartitioningatlast.Sothemultipathroutingprotocolbecomesthefocalpointstudiedinrecentyears.Inthisthesis,westudythegametheoryan