| 【中文题名】 | 基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法研究 |
| 【英文题名】 | Investigation on Ant-Colony Based Routing Algorithm for WSN |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-13 |
| 【中关键词】 | 无线传感器网络,路由算法,蚁群算法,梯度,信息素, |
| 【英关键词】 | Wireless Sensor Networks （WSN）,routing algorithm,ant-colony algorithm,gradient,pheromone, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>无线通信>移动通信>> |
| 【论文摘要】 | 近年来，由于无线通信和电子技术的不断进步，使得低功耗、多功能的微型无线通信传感器节点得到了长足的发展。由于结合了传感、数据处理和通信单元的微型传感器件的出现，无线传感器网络的概念也被提了出来。它是计算机科学技术中一个新的研究领域，具有十分广阔的应用前景。
由于无线传感器网络与其他的通信网络，包括无线Ad hoc网络，有着截然不同的特点，使得关于无线传感器网络的路由研究极具挑战性。比如，没有全局地址机制、动态的拓扑结构以及非常有限的各种资源。因此，近年来提出了许多新的无线传感器网络路由算法。作者在文中对一些路由协议进行了分析、比较，汲取先进的算法思想，提出了基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法。
利用蚁群算法简单易于实现、局部工作、将链路质量融合到信息素形成中以及支持多条路径的特点，设计了基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法。该算法通过在整个网络中定期广播类似蚂蚁的报文来建立和更新梯度场，形成和更新各条路径上的信息素，并向整个网络传达Sink节点所感兴趣的数据特征。信息素的形成不仅考虑节点间的梯度因素，还融合了节点的剩余能量。发现符合要求的数据的节点成为源节点，并向Sink节点发... |
| 【论文题纲】 |
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第1章 引言 |
10-13 |
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1.1 课题背景 |
10-11 |
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1.2 研究的目的与意义 |
11-12 |
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1.3 本文的主要工作 |
12 |
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1.4 本文的组织结构 |
12-13 |
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第2章 无线传感器网络 |
13-30 |
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2.1 无线传感器网络与Ad hoc网络 |
13-16 |
|
2.1.1 无线网络的分类 |
13-14 |
|
2.1.2 无线传感器网络与Ad hoc网络 |
14-16 |
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2.2 无线传感器网络的特点和挑战 |
16-17 |
|
2.3 无线传感器网络的性能评价 |
17-18 |
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2.4 无线传感器网络的体系结构 |
18-20 |
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2.5 无线传感器网络协议体系结构 |
20-24 |
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2.5.1 应用层 |
21-22 |
|
2.5.2 传输层 |
22 |
|
2.5.3 网络层 |
22 |
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2.5.4 数据链路层 |
22-23 |
|
2.5.5 物理层 |
23-24 |
|
2.6 无线传感器网络的共性问题 |
24-26 |
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2.6.1 时间同步 |
24 |
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2.6.2 定位技术 |
24-25 |
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2.6.3 网络安全 |
25-26 |
|
2.7 无线传感器网络的应用领域 |
26-28 |
|
2.7.1 军事领域 |
26-27 |
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2.7.2 环境科学 |
27 |
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2.7.3 医疗保健 |
27-28 |
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2.7.4 空间探索 |
28 |
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2.7.5 商业应用 |
28 |
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2.8 无线传感器网络的研究发展方向 |
28-29 |
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2.9 本章小结 |
29-30 |
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第3章 无线传感器网络现有路由协议分析 |
30-43 |
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3.1 无线传感器网络网络层特点 |
30-32 |
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3.2 无线传感器网络路由协议设计要求 |
32-33 |
|
3.3 无线传感器网络现有路由协议分类 |
33-41 |
|
3.3.1 平面路由协议 |
34-38 |
|
3.3.2 层次式路由协议 |
38-40 |
|
3.3.3 基于位置信息的路由协议 |
40-41 |
|
3.3.4 基于数据流和QoS的路由协议 |
41 |
|
3.4 本章小结 |
41-43 |
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第4章 基于蚁群算法的WSN路由算法 |
43-59 |
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4.1 蚁群算法概述 |
43-45 |
|
4.1.1 蚂蚁算法的原理 |
43-44 |
|
4.1.2 蚁群算法的实现 |
44-45 |
|
4.2 蚁群算法应用于无线传感器网络路由算法的优越性 |
45-47 |
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4.3 基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法 |
47-49 |
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4.3.1 路由算法的一些假设 |
47 |
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4.3.2 基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法概述 |
47-49 |
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4.4 基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法的实现细节 |
49-58 |
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4.4.1 报文的设计 |
49-51 |
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4.4.2 路由发现阶段 |
51-55 |
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4.4.3 路由建立阶段 |
55 |
|
4.4.4 路由维护阶段 |
55-58 |
|
4.4.5 路由失败处理 |
58 |
|
4.5 本章小结 |
58-59 |
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第5章 基于蚁群算法的无线传感器网络路由算法的仿真测试 |
59-64 |
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5.1 仿真环境 |
59-60 |
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5.1.1 仿真环境的搭建 |
59 |
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5.1.2 信道模型和无线电传输能源损耗模型 |
59-60 |
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5.2 仿真结果分析 |
60-63 |
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5.2.1 仿真结果评价参数 |
60-61 |
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5.2.2 参数设置 |
61 |
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5.2.3 仿真结果与分析 |
61-63 |
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5.3 本章小结 |
63-64 |
|
结论 |
64-66 |
|
参考文献 |
66-71 |
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攻读学位期间完成的论文和专利情况 |
71-72 |
|
致谢 |
72 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.380413 |
