位置固定节点的无线传感网络广播算法研究开题报告

《位置固定节点的无线传感网络广播算法研究开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、开题报告位置固定节点的无线传感网络广播算法研究1选题的背景、意义无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，wSN)是集信息采集、信息传输、信息处理于一体的综合智能信息系统，是目前倍受国际关注、涉及多学科交叉知识、各项技术高度集合的前沿热点研究领域之一，它综合了微机电系统(Micro．ElectronMechanicalSystem，MEMS)、传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等。作为一种新兴测控网络技术，它能够通过各类集成化的传感器自主实现数据采集、融合和传输，并以自主多跳的网络方式传送给用户终端，从而实现物理世界、计算机世界和人类社

2、会三元世界的连通。无线传感器网络能够应用在军事国防、工农业控制、城市管理、环境监测、生物医疗、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等诸多领域，具有非常广泛的应用前景，由于无线传感器网络中节点数目庞大，使得其在组网和通信时要采用广播方式，以加快信息传播的范围和速度，从而可以节省电力。广播是无线传感器网络最基础的通信方式之一，它的目的是将信息从网络中源节点发送给网络中其余的每一个节点。广播可以实现网络的控制、时间同步、路由建立与维护资源分配与管理等。广播在无线传感器网络中具有极为广泛的应用．如节点向全网通告重要数据，sink点向全网周期性查询数据等．简单泛洪(flooding)可以实现广播．这种

3、方式虽然简单但极为耗能，而通常无线传感器网络节点电池容量有限且一般不可充电或更换，并且数据传输极为耗费能量．所以简单泛洪并不适合无线传感器网络广播。无线传感器网络节点位置相对固定，但是节点数量巨大，密集高，冗余转播加剧了网络的拥塞、信道的竞争和数据冲突，从而降低网络的性能，增加节点的能量消耗，缩短网络的寿命，因而设计优化无线传感器网络的广播算法有着现实意义。2相关研究的最新成果及动态在国内外相关文献中相继出现了许多各具特点的无线传感器网络广播算法，但总的说来还有很多需要深入研究的问题。(1)文献[3-4]对泛洪广播方法进行了改进，提出了基于概率、基于计数、基于距离等的广播策略。这些策略减少了

4、冗余分组转播的数量，但是信道的竞争、数据冲突仍然较大，广播延迟较长，此外，还可能会丢弃一些非冗余的广播分组，无法保证广播分组的可达性。在基于概率的算法中，节点在接收到数据包后以概率户转发数据包，以概率l—p丢弃数据包．在基于计数的算法中，节点只有在接收到的数据包副本率小于设定的门限值时才转发数据包．在基于位置的算法中，节点根据自身位置以及在一段时间内侦听到的其它发送节点的位置信息决定是否转发数据包．这些算法虽然简单，但是减少的冗余节点数有限，性能改善并不明显．(2)基于连通支配集的路由算法的关键在于构造连通支配集，较小的支配集不但有利于构造更优的路由，并且非支配节点在没有监测任务时，可进入休

5、眠状态，从而极大的节约能量。据此提出了一种基于极大独立集构造最小连通支配集的算法MISB：首先基于图的局部拓扑信息，并利用贪心算法，使具有极大度的节点为独立点，构造出一个极大独立集；然后利用独立点作为锚点，利用分治的思想使用图的局部拓扑信息来连通极大独立集，从而构造出连通支配集。MISB算法能够得到较小的连通支配集，应用于无线传感器网络路由，能够大大节省宝贵的网络资源。(3)在节点发送功率可调节并同时保证所有节点都接收到广播的数据包的约束条件下，据此在RBOP算法的基础上提出了一种高效节能的最小化能量广播算法ERBOP。ERBOP算法的设计过程及仿真结果表明，ERBOP的性能明显优于RBOP

6、。ERBOP算法可节约无线传感器网络的能量资源，能较好的适用于无线传感器网络的广播。(4)从减少转发节点以节约能量、平衡通信量以平均消耗网络节点能量出发，提出了一种基于聚簇的能量感知广播算法CBEA。仿真实验表明，CBEA算法有效减少了冗余转发节点从而节约了网络能量，平衡了网络通信量从而平均消耗了网络节点能量，因此大大延长了网络生存时间。cBEA算法是一种性能优越的广播算法，能够较好的适用于无线传感器网络的广播。（5）提出了MPR方法。MPR利用2一hop邻节点信息最小化转发节点集．基于连通支配集的广播算法【10-12】是目前研究得较多的一类广播算法，该类算法大多也是利用2-hop邻节点信息

7、计算连通支配集，只有支配节点才参与转发数据包．这些利用2-hop邻节点信息的广播算法虽然具有较好的性能，但需要更多的通信开销以获取和维护2一hop的邻节点信息，不适应拓扑变化．（6）提出了一种仅利用l-hop邻节点信息的边缘转发算法EFB．在EFB算法中，节点首先将其传输范围划分为6个大小相等的扇形区域．图l表示了节点A的传输范围划分情况．节点A的6个区域记为，Ap1，Ap2，⋯，Ap6，并记表示两个相邻节点