| 【中文题名】 | 基于簇的无线传感器网络协议设计与实现 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 计算机科学与技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-5-23 |
| 【中关键词】 | 无线传感器网络,网络协议,簇,多跳路由,邻接表, |
| 【英关键词】 | WSN,Routing protocol,Cluster,Multihop,NeighbourMap, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化元件、部件>发送器（变换器）、传感器>传感器的应用 |
| 【论文摘要】 | 随着传感器技术和通信技术的发展，无线传感器网络技术开始提出，并因为其应用的广泛性而得到越来越多的高度重视。无线传感器网络是由一组传感器节点通过无线介质连接构成的无线网络，通过节点的协同工作来采集和处理网络覆盖区域中的目标信息。无线传感器网络在环境与军事监控，地震与气候预测、地下、深水以及外层空间探索等许多方面都具有广泛的应用前景。
网络协议是无线传感器网络应用的基础技术，高效节能可靠的网络协议具有重要的研究意义。本文简要分析了无线传感器网络的体系架构，并跟踪国内外在无线传感器网络协议领域的最新进展，对网络层和MAC层的几个比较流行的协议进行了比较与总结。在此基础之上，本文提出了一种基于簇和LEPS的层次型网络路由协议CBLR。
CBLR路由协议保留了层次型网络协议在降低节点能耗，延长网络生命周期等方面的优点。同时简化了簇首选举和簇重组的过程，更加易于实现。基于异步时间和局部的簇首选举是协议的重要特色。协议首次引入了邻接表(NeighbourMap)的概念，节点竞争簇首不再是随机行为，成簇的形状更加合理，有效延长了网络生存周期。协议还充分考虑了簇首选举和簇重组给簇间路由建立所带来的影... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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ABSTRACT |
4-5 |
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目录 |
5-7 |
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第一章 序论 |
7-11 |
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1.1 研究背景 |
7-8 |
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1.2 国内外研究现状与发展 |
8-9 |
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1.3 研究内容与论文组织 |
9-11 |
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第二章 无线传感器网络概述 |
11-23 |
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2.1 无线传感器网络体系结构 |
11-14 |
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2.1.1 无线传感器网络架构 |
11-12 |
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2.1.2 无线传感器网络的支撑技术 |
12-14 |
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2.1.3 无线传感器网络的应用领域 |
14 |
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2.2 无线传感器网络的硬件平台 |
14-18 |
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2.2.1 节点的组成与核心模块设计 |
15-16 |
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2.2.2 传感器节点实例分析 |
16-18 |
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2.3 无线传感器网络的操作系统 |
18-23 |
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2.3.1 无线传感器网络操作系统设计需求 |
18-19 |
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2.3.2 TinyOS操作系统分析 |
19-23 |
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第三章 无线传感器网络协议分析与比较 |
23-31 |
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3.1 物理层简介 |
23 |
|
3.2 数据链路层协议 |
23-25 |
|
3.2.1 TDMA(时分多路访问) |
24-25 |
|
3.2.2 S-MAC |
25 |
|
3.3 网络层协议 |
25-31 |
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3.3.1 LEPS(Link Estimation and Parent Selection)路由协议 |
26-28 |
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3.3.2 定向扩散(Directed Diffusion) |
28-29 |
|
3.3.3 LEACH路由协议及改进协议 |
29-31 |
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第四章 基于簇的网络协议设计方案 |
31-41 |
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4.1 影响因素和设计目标 |
31-32 |
|
4.2 设计思想 |
32-33 |
|
4.3 CBLR路由算法设计 |
33-41 |
|
4.3.1 节点邻接表算法 |
33-35 |
|
4.3.2 簇内组织算法 |
35-36 |
|
4.3.3 簇间路由算法 |
36-39 |
|
4.3.4 簇的重组与自愈 |
39-41 |
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第五章 网络协议实现方案 |
41-55 |
|
5.1 协议架构与接口设计 |
41-43 |
|
5.2 消息格式设计 |
43-46 |
|
5.3 关键数据结构设计 |
46-49 |
|
5.3.1 邻接表 |
46 |
|
5.3.2 消息队列 |
46-48 |
|
5.3.3 簇间路由表 |
48-49 |
|
5.4 工作流程设计 |
49-55 |
|
5.4.1 总体工作流程设计 |
49-50 |
|
5.4.2 簇首选举流程设计 |
50-52 |
|
5.4.3 簇成员流程设计 |
52-55 |
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第六章 协议测试与演示 |
55-65 |
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6.1 测试方法 |
55-58 |
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6.1.1 闪灯(LEDS)测试 |
55-56 |
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6.1.2 串口测试 |
56-57 |
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6.1.3 程序模拟器 |
57-58 |
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6.2 测试方案 |
58-62 |
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6.2.1 测试环境 |
59 |
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6.2.2 功能测试 |
59-60 |
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6.2.3 性能评估 |
60-62 |
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6.3 协议演示方案 |
62-65 |
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第七章 总结与展望 |
65-66 |
|
参考文献 |
66-69 |
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在校期间论文发表情况 |
69-70 |
|
致谢 |
70-71 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.382883 |
