无线网络故障研究.doc

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1、优选无线网络故障的研究摘要近年来，随着研究领域的广泛、技术的深入，无线传感器网络具有良好的应用前景。无线传感器网络在实际应用过程中十分容易受到故障的干扰·从而严重影响其工作的效率和质量。传感器节点是随机部署在各种特殊区域的，人类很多情况下无法亲自对其设备性能进行维护。针对无线传感器资源受限的特点，研究故障管理的相关内容，主要对故障的集中创建方法进行了比较说明。关键词：无线网络　故障诊断资源受限故障管理10/10优选无线传感器网络主要由三个部分组成：节点、网关和软件。空间分布的测量节点通过与传感器连接对周围环境进行监控。监测到的

2、数据无线发送至网关，网关可以与有线系统相连接，这样就能使用软件对数据进行采集、加工、分析和显示。路由器是一种特别的测量节点，你可以使用它在WSN中延长距离以及增加可靠性。随着无线传感器网络应用X围的不断扩展，网络传感器节点的电源、存储和计算机能力受限，再加上应用环境恶劣，使得传感器几点比传统网络的节点更易于失效。因此，在这些情况下极可能降低能源消耗，有效地故障管理成为无线网络故障管理中重要的一部分。一、无线传感网络与传统IP网络故障诊断区别10/10优选　　1.1、无线传感器网络最大的特点是其能量的有限性，因此，关于传感器网络

3、的各种设计与使用问题，都不能抛开能量效率。无论是路由协议或MAC协议，都把能量问题放在首位，以确保整个网络长期有效的进行工作。因此，无线传感器网络的故障诊断方法设计也必须关注能量效率，这与有线网络有着根本的区别；　　1.2、由于不存在布线，传感器网络不用考虑物理线路方面的故障：　　1.3、传感器节点的工作任务主要是信息采集和传输，并不关心对某一节点的识别，它注重的是关于物理环境的实际信息。所以关注的焦点是数据而非节点识别，可以说传感器网络是以数据为中心的网络。节点既肩负着信息采集的任务，同时还要将信息传输到其他节点，这个过程中

4、任意环节都可能出现错误。因此。传感器网络故障诊断的目标也主要是保障数据在采集、处理以及传输过程及其使用过程中的正确性，而IP网络故障诊断不仅仅针对数据，更多的是对网络的连通性、通信协议的正确性以及通信质量的关注：10/10优选　　1.4、传感器网络由于其分布的特殊性，无法直接借助人为力量对整个网络进行维护，一般的解决方案往往是采用冗余或放弃故障节点，重新选择最佳路径传输数据。如果采用故障修复的方法，就会加剧了节点能量的消耗，反而得不偿失。因此WSN更强调自组织、自维护地工作。而IP网络借助网络协议分析仪等设备可以更多地观察到故

5、障的位置和类型，从而进行人工分析处理故障、修复故障；　　1.5、无线传感器网络节点能量耗尽后，该节点就会被弃用，网络结构会重新调整，相对IP网络而言，传感器节点及传感器网络拓扑的不确定性大大增加，这就需要使用的故障诊断方法简单实用，更多的是注重诊断的最终结果而不是故障分析的过程。二、无线传感器网络故障检测常见方法按照故障检测的执行主体所处位置的不同，可以将无线传感器网络故障检测方法分为集中式方法和分布式方法。2.1集中式方法。集中式方法是无线传感器网络中较为常见的一种方法，一般来说是物理上或逻辑上处于中心位置的节点，负责对网络

6、进行监控，追踪失败节点或可疑节点。由于中心节点要负责的事务较多，通常都让该节点不受能量的限制，能够执行大X围的故障管理事务。集中式方法的结构，主要采用周期轮询的方式来对节点进行管理：中心节点通常采用周期性主动探测的方式发布一些探测包，来获取节点的状态信息，对获得的信息进行分析，从而确定节点是否失效。10/10优选采用集中式网络管理，所有的网络设备都由一个管理者进行管理。当信息流量不大的时候，集中式网络管理简单且有效，在失效节点定位方面具有高效和准确的优点，所以它非常适用十小型的局域网络。在集中式网络管理结构下，管理者作为“客户

7、”要完成复杂的网络管理任务，同时还必须与多个作为“服务器”的代理交换信息。这种结构存在着较大的缺陷，主要表现为：2.1.1、所有的分析和计算任务都集中在中心节点站，造成网络管理的瓶颈，中心节点负载过重。由于其余节点的信息收集后都是发往中心节点，因此中心节点很可能变成一个专门用于数据传输的节点以满足故障检测和管理的需要。随之而来的问题就是中心节点所在的区域会有大量的流量往来，导致该区域的节点能量消耗急剧增加，越是靠近中心节点的越是这样。2.1.2、中心节点站一旦失效，整个网管系统就崩溃了，这样导致整个系统的可靠性偏低。2.1.3

8、、集中式结构导致大量的原始数据在网络上传输，带来了大量额外的通信量，占用大量的通信带宽，并导致网管系统工作效率降低。10/10优选2.1.4、用于监测网络并收集数据的代理是预先定义好且功能固定的，一旦要扩展新的功能时十分不便，这样会造成系统的可扩展性较差。2.1.5、远端节点