傳感與控制-無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)收集器移動(dòng)的路由協(xié)議

1、近年來(lái)，隨著微機(jī)電系統(tǒng)和無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)wsn (wireless sensor network)得到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注和研究。在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，減少能量消耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期是首要的任務(wù)。基 于移動(dòng)sink的路由協(xié)議成為現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)，讓sink節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到傳感節(jié)點(diǎn)附近, 通過(guò)一跳就可以接收數(shù)據(jù)，與以往wsn通過(guò)多跳的方式向靜止的sink發(fā)送數(shù)據(jù) 相比，移動(dòng)sink在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中有更少的節(jié)點(diǎn)參與轉(zhuǎn)發(fā)，i大i而節(jié)約了節(jié)點(diǎn)的 能量消耗，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。論文首先提出了基于移動(dòng)sink的數(shù)據(jù)接收思想，分析了這種方法的優(yōu)勢(shì)； 然后闡述了路由協(xié)議應(yīng)以應(yīng)用為前提，為后續(xù)研究的方便

2、提出了另一種路由協(xié)議 的分類(lèi)，即逐跳路由協(xié)議(sink靜止)和基于移動(dòng)sink的路由協(xié)議，并比較了兩 類(lèi)路曲協(xié)議的優(yōu)劣；再次重點(diǎn)分析了基于移動(dòng)sink的經(jīng)典路出協(xié)議ttdd的工 作原理及系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)，針對(duì)ttdd數(shù)據(jù)傳輸路徑過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題提出了現(xiàn)有的解 決方法，即code協(xié)議和e-ttdd協(xié)議，并且通過(guò)數(shù)學(xué)方法計(jì)算了三種算法的 通信能量開(kāi)銷(xiāo)，并進(jìn)行了比較。關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)，路由i辦議，數(shù)據(jù)收集器移動(dòng)，ttddabstractwith the rapid development of wireless communication and microelectronics mechanical

3、system (mems) technologies, wireless sensor networks (wsn) had attracted extensive attention due to their wide range of potential applications.energy is the most critical factor when designing sensor network, we must make sure that the lifetime of wsn should be longer. the routing protocol based on

4、sink mobility is being considered as the research hotspots, the data can be sent directly to a collector in i-hop communication which reduces the need for multi-hop communication. so we can save the energy and prolong the lifetime of wsn.in this paper we first introduce a new idea that uses the mobi

5、le sink to collect data, and analyze the advantage of this method. then we illustrates that wireless sensor network routing protocols are based on applications and proposes another classifying scheme, based on that there are two kinds of routing protocols, hop-by-hop routing protocols and sink mobil

6、ity routing protocols. i also compare them in this paper. at last, this paper analyzes the basic principle and systems simulation design on ttdd, in order to solve the problem exists in the condition of data transmission path is too long in ttdd, another two modified methods are presented, code and

7、e-ttdd，and we compare the three protocols5 communication energy consumption through mathematical calculation.keywords: wireless sensor network, routing protocols, sink mobility, ttdd第1章緒論錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。11無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生及特點(diǎn)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。1.2無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。1.3移動(dòng)sink路由|辦議的研究進(jìn)展錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。1.4論文的研究?jī)?nèi)容錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第2章 基于移動(dòng)sin

8、k路由協(xié)議的研究背景錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.1無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議概述錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.2現(xiàn)冇路由協(xié)議的分類(lèi)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。2.3引入sink移動(dòng)思想的路由協(xié)議錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第3章 移動(dòng)sink經(jīng)典路由協(xié)議的研究錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1ttdd路由協(xié)議錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1路由協(xié)議簡(jiǎn)介錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1.2路由協(xié)議工作原理錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.1.3通信能量消耗分析錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2ttdd的改進(jìn)路曲協(xié)議-code錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2.1路由協(xié)議工作原理錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.2.2通信能量消耗分析錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.3 ttdd的改進(jìn)路由協(xié)議-e-ttdd錯(cuò)誤！未

9、定義書(shū)簽。3.3.1路由協(xié)議工作原理錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.3.2通信能量消耗分析錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。3.4ttdd及其兩種改進(jìn)路由協(xié)議的比較錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。第4章ttdd系統(tǒng)彳方真設(shè)計(jì)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.1 ns2軟件簡(jiǎn)介錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.2網(wǎng)格初始化錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.3 sink的丄作情況錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.4在dn屮設(shè)定計(jì)時(shí)器錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.5移動(dòng)sink與agent的聯(lián)系錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。4.6 sink 更新 agent.4.7 ttdd模擬結(jié)果第5章結(jié)論參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。致謝源節(jié)點(diǎn)利用地

10、理貪婪轉(zhuǎn)發(fā)策略傳播數(shù)據(jù)信息到附近的dn, dn又用相同的方法傳 播數(shù)據(jù)到鄰居dn,直到數(shù)據(jù)到達(dá)sink節(jié)點(diǎn)。dn存儲(chǔ)一些相關(guān)信息，包括數(shù)據(jù)發(fā)布信 息，它的上游dn位置。數(shù)據(jù)信息在整個(gè)區(qū)域小，通過(guò)dn逐步傳播，從不同鄰居dn 接收到的重復(fù)的數(shù)據(jù)信息，通過(guò)在數(shù)據(jù)信息中的一組序列號(hào)來(lái)識(shí)別，重復(fù)的信息從而 被丟棄。*ddipio111111 _o i11111:411 o0oj111.j1-7 :0o圖3.1網(wǎng)格劃分o圖3.2 sink查詢(xún)轉(zhuǎn)發(fā)如圖32虛線(xiàn)為查詢(xún)信息傳播方向，實(shí)線(xiàn)為數(shù)據(jù)傳播路徑，則可得出n2,n3,n4的路由表,如圖3.3 （query是査詢(xún)信息,uplink是上一跳發(fā)送query的節(jié)點(diǎn)）:kuplink若sink的移動(dòng)超出了當(dāng)前iaiw技感范圍時(shí)，sink將胸劇一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)作為112它的新ia,并h發(fā)送新ia的位置信息到pa和原來(lái)的老ia,以便數(shù)據(jù)能夠從pa傳送 給新ia,然后通過(guò)ia發(fā)送到sink,這樣就避免了數(shù)據(jù)的丟失。.ia的選擇可以在木地單 元格中通過(guò)廣播一個(gè)請(qǐng)求信息，選取a個(gè)反饋信號(hào)最強(qiáng)的節(jié)更皿妙ia。如圖3.5所示?？?