占空比无线传感器网络的大块数据分发协议研究

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1、Ｉ－：ｉ軍■■／爲＃毛丢带Ｍ：善硕±学位论文占空比无线传感器网络的大块数据分发协＾议研究作者姓名刘明ｉ学校导师姓名、职疏沈中副教授ＩＩ企业导师姓名、职疏涅永华高工巧巧学位类别工涯硕壬Ｉ学校代码１０７０１学号１３０１１２０５２３分类号ＴＮＭ密级公开西安电子科技大学硕：ｔ学位论文占空比无线传感器网络的大块数据分发协议研究作者姓名：刘明领域：电子与通信工程学位类别：工程硕：ｔ学校导师姓名、职称：沈中副教授企业导师姓名、职称：霍永华高工学院：通信工程学院提

2、交日期：２０１６年３月ResearchonBulk-dataDisseminationProtocolsinDuty-cycledWirelessSensorNetworksAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationsEngineeringByLiuMingSupervisor:ShenZhongAssociateProfessorMarch2016西安电子科技大学学位

3、论文独创性（或创新撞）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢中所罗列的内容■外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同事对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一切法律责任学位论文若有不实之处，本人承担。从３＊＞８本人签名：Ｍ哦日期：如＿西安电子科技大学关于论文使用授权的说明目本人完全了解西安电子科技

4、大学有关保留和使用学位论文的规定，Ｐ：研巧生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的夏印件，允许爸阅、借阅论文；学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研巧成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在＿＿年解密后适用本授权书。本人签名：多诚导师签名：Ｉ曰期＝７０ｊ．从曰期：摘要摘要无线传感器网络是由部署在监测区域内的大量微型传感器，通过无线通信方式形成的一种多跳的、自组织的无线网络。传感器节点通

5、常依靠电池供电，而且在电池耗尽后一般无法更换。为了节省节点的电能，最常用的机制是让节点以占空比模式工作，即节点在活动和休眠状态之间轮换。在传感网络运行过程中，用户可能需要修改传感器节点中的错误代码，或者改变节点的部分功能软件，甚至更新节点的整个系统。由于传感网络的规模比较大，故通过人工的方式更新节点的软件通常不可行。一种更有效的方法是使用大块数据分发技术实现网络更新功能。大块数据分发技术是无线传感器网络的一项重要研究内容，受到了广泛地关注。但是，已有的数据分发协议大多数都是基于非占空比模式的，也就是说，它们假设节点在分发时始终处于工作状态，这与传感节点本身的占空比工作模式

6、不符。本文对占空比网络的数据分发协议进行了研究，主要的内容包括：1）提出了信道预约机制和硬件应答机制来提高分发的效率和可靠性。2）考虑到节点采用了异步休眠调度，为了减少分发数据等待的时间，提出了一种基于邻节点醒来时间的分发协议，节点优先向先醒来的节点发送数据，在发送时采用信道预约和硬件应答机制以提高传输的效率。此外，节点通过侦听减少数据的冗余发送。3）基于邻节点醒来时间的分发协议只是减少了发送等待的延迟，并没有考虑如何减少分发的完成时间。因此，本文进一步提出了一个基于节点优先级的分发协议。节点的优先级根据它距离汇节点的跳数(即节点的深度)以及它距离其最远叶子节点的跳数(即

7、节点的高度)决定。发送节点优先向优先级大的节点发送，以减少分发的完成时间。4）仿真分析了提出的分发协议，并与Deluge协议进行了比较。结果表明，随着发送数据量的增加，提出的分发协议的分发完成时间趋近甚至优于Deluge协议，而且能耗显著地少于Deluge协议。关键词：大块数据分发，占空比，优先级，信道预约IABSTRACTABSTRACTWirelesssensornetworksaremultiplehops,self-organizingnetworks,whichconsistsofalargenumberofsens