基于BDD的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性和可用性算法研究.pdf

1、密級(jí)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）（全日制專業(yè)學(xué)位碩士）題目基于BDD的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性和可用性算法研究(英文英文)AlgithmResearchonWirelessSenswkReliabilityAvailabilityBasedonBDD研究生學(xué)號(hào):1303303022研究生姓名:張曉花指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):董榮勝教授申請(qǐng)學(xué)位門類:工程碩士學(xué)科、?？啤I(yè)名稱:計(jì)算機(jī)技術(shù)提交論文日期:201

2、6年4月論文答辯日期:2016年6月摘要I摘要無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)能量是有限的。為了降低能量消耗，通常使節(jié)點(diǎn)由活動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到睡眠狀態(tài)，從而降低了節(jié)點(diǎn)接收和傳輸數(shù)據(jù)的能力。數(shù)據(jù)的成功傳輸不單依賴網(wǎng)絡(luò)的連通性，也依賴于節(jié)點(diǎn)所處的狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)的可靠度和可用度是評(píng)估網(wǎng)絡(luò)性能的重要參數(shù)。評(píng)估過(guò)程中傳統(tǒng)的方法受組合復(fù)雜性的約束，存在狀態(tài)空間組合爆炸問(wèn)題，二叉決策圖技術(shù)是近年來(lái)緩解組合爆炸問(wèn)題的一個(gè)有效的工具。本文使用馬爾科夫鏈描述節(jié)點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)

3、換過(guò)程，并構(gòu)建整個(gè)WSN的離散概率模型，基于二叉決策圖理論，對(duì)節(jié)點(diǎn)受能量約束的WSN可靠性和可用性進(jìn)行了研究。主要成果如下：（1）針對(duì)邊可靠節(jié)點(diǎn)不可靠的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，引入BDD對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了符號(hào)表示，構(gòu)建整個(gè)WSN的離散概率模型。BDD結(jié)構(gòu)通過(guò)節(jié)點(diǎn)的二進(jìn)制編碼，隱式的表示了狀態(tài)空間和變量組合，并且對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了壓縮存儲(chǔ)。為設(shè)計(jì)WSN可靠性評(píng)估算法和可用性評(píng)估算法，提供了一種高效緊湊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。（2）針對(duì)節(jié)點(diǎn)能

4、量受限的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，給出了能量約束下的WSN形式化模型和可靠度定義，提出了評(píng)估可靠性的一種符號(hào)算法Markov_OBDD。該算法結(jié)合了電池放電過(guò)程與馬爾科夫回報(bào)理論，對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的可靠性分布進(jìn)行計(jì)算，最后，獲得整個(gè)WSN的動(dòng)態(tài)可靠性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Markov_OBDD算法能夠精確有效的評(píng)估WSN的可靠性，相較于經(jīng)典的因子分解算法，該算法具有更高的效率，并且適合評(píng)估更大規(guī)模WSN的可靠性。（3）為降低傳感器節(jié)點(diǎn)的能量消耗，提高無(wú)線傳