基于地理位置贪婪周边无状态路由算法理论及应用的研究

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1、申请太原理工大学博士学位论文基于地理位置的贪婪周边无状态路由算法理论及应用研究博士研究生：王丽娟导师：秦建敏教授太原理工大学信息工程学院二零一三年五月DissertationSubmittedtoTaiyuanUniversityofTechnologyforthePh．D．DegreeTheoryandApplicationResearchonGreedyPerimeterStatelessRoutingAlgorithmBasedonGeographicalLocationsCandidate：WangLijuanSupervisor：Prof．

2、QinJianminCollegeofInformationEngineeringTaiyuanUniversityofTechnologyMay,2013声明尸明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明二口f弓．b．孑本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权

3、保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它子复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅：④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。作者签名：．．至亟盛日期：导师签名：冽专。b．孑婶乩眺细瞬印国家自然科学基金面上项目(No．51279122)山西省回国留学人员科研资助项目(No．2011—029)山西省留学回国人员科技活动择优资助项目(No．2011)SupportedbyNationalNaturalScienceFo

4、undationofChinaShanxiProvincialReturnedOverseasProgramShanxiProvincialReturnedOverseasMeritFundedProjectinScienceandTechnology太原理工大学博士研究生学位论文基于地理位置的贪婪周边无状态路由算法理论及应用研究摘要本论文是针对国家自然科学基金项目“基于空气、冰与水物理特性差异的冰层生消过程与力学强度连续在线检测原理研究”(51279122)研究过程中的一项技术难题而开展的研究。为了实现对黄河春季开河时对河道局部区域内浮动冰凌整体及

5、内部物理状态变化的实时监测与预报，我们采用专用的冰情检测传感器与无线数据传输技术结合构成的无线传感器网络来解决这一难题。由于构成无线传感器网络的各节点具有地理位置浮动的特点，如何解决节点间的相互协调，利用节点有限的局部信息来实现节点问数据正确、及时的交付，实现无线传输链路的负载均衡，最大化无线冰凌测报传感器网络的生命期成为实现对黄河中上游河道冰凌灾害预警系统建设(在对海洋或近海浮冰、大型水利水电枢纽工程水库内浮冰的监测与此类似)的一项关键技术。本论文通过对这一问题的专向理论研究，希望为解决这一工程应用难题提供一种新的解决途径。用于冰凌测报的无线传感器

6、网络与传统的通信网络相比，在路由节点的部署方式、能量消耗、容错性、扩展性等诸多领域有着很大的不同。其中，如何利用有限的局部信息选择下一跳路由转发节点的路由问题成为了无线传感器网络技术中极具挑战性的研究热点和难点。在解决这一问题的诸多现有路由协议中，由哈佛大学研究人员BradKarp币llH．T．Kung于2000年提出的基于地理位置的贪婪周边无状态路由协议GPSR(GreedyPerimeterStatelessRouting)是一种特别适用于无线数据报网络的路由协议。其原因太原理二L：大学博士研究生学位论文是：(I)由于GPSR协议所采用的贪婪转发

7、模式是运行于网络平面化之前的无线网络拓扑之上，GPSR协议可以充分利用无线网络的通信链路，实现数据包转发的高效。I牛-；(2)当GPSR协议在转发数据包的过程中，无法从当前路由节点的邻节点中找到比自己更接近目的节点的下一跳转发节点时，即在数据包贪婪转发过程中出现空洞(void)现象时，GPSR协议的贪婪转发模式失效。GPSR协议能够自动转入平面周边遍历模式，采用加百利图GG(GabrielGraph)或相对邻域图RNG(RelativeNeighborhoodGraph)算法来构造平面图，结合右手规则，对数据包进行转发。所以，GPSR协议的平面周边遍

8、历模式能够在其贪婪转发模式失效时避免整个协议的失败，提高了无线传感器网络中信息传输的可靠性。正是GPSR协议