無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集中式路由優(yōu)化算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步而產(chǎn)生的一門新興的位于世界前沿的多學(xué)科交叉研究領(lǐng)域，作為現(xiàn)今信息技術(shù)的研究熱點(diǎn)，它有非常多的技術(shù)有待研究和發(fā)展，路由協(xié)議作為研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，得到了越來越多研究者的關(guān)注。
　　 在路由協(xié)議的研究現(xiàn)狀下，針對不相交多路徑路由和分布式算法存在的問題，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化不明顯的情況下本文介紹并實(shí)現(xiàn)了一種集中式不相交多路徑路由算法，即中心計(jì)算的2-不相交路徑路由算法—CCDM

2、PR算法。針對本算法設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)方案，詳細(xì)介紹了軟件設(shè)計(jì)流程，并通過實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行測試，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對算法進(jìn)行性能分析，得到了算法的可行性與可靠性。本文主要包括以下三方面內(nèi)容:
　　 1.CCDMPR算法的理論介紹與實(shí)現(xiàn)方案
　　 本部分主要介紹了CCDMPR算法的理論知識，提出了算法的實(shí)現(xiàn)方案，并且介紹了創(chuàng)新點(diǎn)和改進(jìn)方案。本文在實(shí)現(xiàn)算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了以下方面的改進(jìn):一是收集上傳節(jié)點(diǎn)鄰居信息時(shí)數(shù)據(jù)分包處理;二是通過節(jié)

3、點(diǎn)路徑標(biāo)記的方式生成輔路徑;三是微路由表改進(jìn);四是數(shù)據(jù)傳輸過程中的可靠性設(shè)計(jì);五是路由信息下傳中ACK回復(fù)和數(shù)據(jù)重傳機(jī)制;六是下傳過程中節(jié)點(diǎn)保護(hù)機(jī)制;七是多線程數(shù)據(jù)處理機(jī)制;八是帶有更新標(biāo)志的自適應(yīng)路徑更新過程。
　　 2.CCDMPR算法的軟件實(shí)現(xiàn)
　　 本部分主要是通過網(wǎng)絡(luò)信息收集，用戶控制中心處理數(shù)據(jù)，生成微路由表，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)改變路徑和新路徑成功率五個(gè)方面詳細(xì)介紹了軟件實(shí)現(xiàn)方案。對于每一部分的功能和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)介

4、紹，在整個(gè)設(shè)計(jì)中傳感器節(jié)點(diǎn)，Sink節(jié)點(diǎn)和用戶控制中心之間相互作用，共同完成了軟件實(shí)現(xiàn)流程。
　　 微路由表生成過程是CCDMPR算法的關(guān)鍵步驟，介紹了不相交主輔路徑和比特序列信息生成的過程。網(wǎng)絡(luò)信息收集主要是對于節(jié)點(diǎn)信息的收集，用戶控制中心負(fù)責(zé)存儲節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行CCDMPR算法得到最優(yōu)路徑信息并且把路徑信息下發(fā)到每一個(gè)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)改變路徑主要是節(jié)點(diǎn)收到用戶控制中心的下發(fā)路徑信息并且進(jìn)行處理的過程，然后根據(jù)新路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)包的傳

5、輸，計(jì)算新路徑的成功率。
　　 3.實(shí)驗(yàn)及性能分析
　　 本部分主要介紹了CCDMPR算法的實(shí)驗(yàn)及性能分析。首先介紹了算法的硬件平臺，然后介紹了算法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，最后詳細(xì)描述了實(shí)驗(yàn)過程。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別分析以數(shù)據(jù)包傳輸數(shù)量和傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)形成的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，證明了了算法是可行的，并且在沒有重傳機(jī)制的情況下，兩條路徑相結(jié)合時(shí)傳輸成功率在90％以上，算法有很高的可靠性。
　　 最后總結(jié)了本論文所做的工作及獲得的成果