面向可靠性的無線傳感網(wǎng)分布式能量意識拓撲優(yōu)化算法研究.pdf

1、無線通信和現(xiàn)代網(wǎng)絡等技術(shù)的進步，推動了無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network, WSN)的產(chǎn)生和發(fā)展，使其在環(huán)境監(jiān)測及預報、健康護理和智能家居等各個領(lǐng)域具有廣泛的應用。與有線傳感器網(wǎng)絡不同的是，WSN具有大規(guī)模、自組織、拓撲結(jié)構(gòu)動態(tài)變化、能量有限且不可補充等特點。又因為它容易受到溫度、濕度、障礙物等的影響造成衰減、多徑、盲區(qū)，致使數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生丟包、重傳等現(xiàn)象。所以這就要求網(wǎng)絡在許多應用場合要確保其能量有效利用且數(shù)

2、據(jù)可靠傳輸?？紤]到優(yōu)化的拓撲結(jié)構(gòu)可以節(jié)約網(wǎng)絡能量，確保數(shù)據(jù)可靠傳輸，本課題通過分析和總結(jié)已有的可靠拓撲模型，針對WSN在可靠性和節(jié)能方面研究的不足之處，提出相應研究內(nèi)容，具體有：
　　(1)總結(jié)了無線傳感器網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化算法的研究現(xiàn)狀，基于實際應用環(huán)境分析出可靠性對于增強網(wǎng)絡的適應性及推動網(wǎng)絡的應用具有非常重要的意義，因此針對網(wǎng)絡可靠性能從鏈路穩(wěn)定和能量均衡兩方面來分析可靠拓撲模型。為本課題設(shè)計面向可靠性的無線傳感網(wǎng)分布式能量意識拓

3、撲優(yōu)化算法奠定了基礎(chǔ)。
　　(2)考慮到真實環(huán)境中的非對稱鏈路會造成信號傳輸失敗，利用鏈路質(zhì)量預測的方法，建立面向鏈路穩(wěn)定的通信可靠模型。并以此模型為基礎(chǔ)，根據(jù)分布式算法的優(yōu)勢，設(shè)計了基于通信可靠模型的W SN分布式拓撲優(yōu)化算法。該算法可以建立雙向連通的拓撲結(jié)構(gòu)，并通過仿真驗證了其具有提高網(wǎng)絡通信可靠性、降低網(wǎng)絡能耗和延長網(wǎng)絡生命期的性能。
　　(3)數(shù)據(jù)能夠成功傳輸是建立在拓撲可靠基礎(chǔ)上的，并且節(jié)點被孤立等因素使得節(jié)點實際