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

1、密級桂林電子科技大學(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: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):董榮勝教授申請學(xué)位門類:工程碩士學(xué)科、?？?、專業(yè)名稱:計算機(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摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點能量是有限的。為了降低能量消耗，通常使節(jié)點由活動狀態(tài)轉(zhuǎn)換到睡眠狀態(tài)，從而降低了節(jié)點接收和傳輸數(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)點所處的狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)的可靠度和可用度是評估網(wǎng)絡(luò)性能的重要參數(shù)。評估過程中傳統(tǒng)的方法受組合復(fù)雜性的約束，存在狀態(tài)空間組合爆炸問題，二叉決策圖技術(shù)是近年來緩解組合爆炸問題的一個有效的工具。本文使用馬爾科夫鏈描述節(jié)點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)

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

4、量受限的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，給出了能量約束下的WSN形式化模型和可靠度定義，提出了評估可靠性的一種符號算法Markov_OBDD。該算法結(jié)合了電池放電過程與馬爾科夫回報理論，對傳感器節(jié)點的可靠性分布進(jìn)行計算，最后，獲得整個WSN的動態(tài)可靠性。實驗結(jié)果表明，Markov_OBDD算法能夠精確有效的評估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，并且適合評估更大規(guī)模WSN的可靠性。（3）為降低傳感器節(jié)點的能量消耗，提高無線傳