無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于數(shù)據(jù)融合的可靠傳輸協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于數(shù)據(jù)融合的可靠傳輸協(xié)議研究ReliableTransportProtocolBasedOilDataAggregationinWirelessSensorNetworks學(xué)科專業(yè)：計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)研究生：于大洲指導(dǎo)教師：趙增華副教授天津大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二零一零年六月摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有低速率、低功耗、低成本等特點(diǎn)，在火山監(jiān)測、森林防火和可燃?xì)怏w監(jiān)測等領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，是目前的一個研究熱點(diǎn)。在這些應(yīng)用中面臨的主

2、要問題是在有限速率條件下保證可靠數(shù)據(jù)傳輸。然而目前的相關(guān)研究工作中對數(shù)據(jù)短小這一特點(diǎn)考慮不多，造成傳輸速率偏大時，網(wǎng)絡(luò)性能不佳。針對上述特點(diǎn)，本文提出了一種基于數(shù)據(jù)融合的可靠傳輸協(xié)議，主要包括三個模塊：路由模塊、數(shù)據(jù)融合模塊和速率分配模塊。其中，路由模塊以預(yù)期傳輸次數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，建立了源節(jié)點(diǎn)到根節(jié)點(diǎn)的路徑，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)變化來維護(hù)、更新路由，重新定義了數(shù)據(jù)包序號含義達(dá)到支持融合功能的目的；數(shù)據(jù)融合模塊把多個小數(shù)據(jù)包融合成一個數(shù)據(jù)包發(fā)送，減小了包

3、頭開銷與網(wǎng)絡(luò)中需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目，達(dá)到提高網(wǎng)絡(luò)容量與可靠性的效果；速率分配模塊利用預(yù)期傳輸次數(shù)、干擾節(jié)點(diǎn)數(shù)目、子節(jié)點(diǎn)數(shù)目3個參數(shù)計算合適的發(fā)送速率，達(dá)到避免擁塞的目標(biāo)。本文在室內(nèi)搭建了9個節(jié)點(diǎn)的實驗床，在其上實現(xiàn)了所提的可靠傳輸協(xié)議，并做了大量的性能評價。實驗結(jié)果表明，本文使用融合算法可以使網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的傳輸次數(shù)減少30％以上。采用速率預(yù)分配機(jī)制，可以保證所有節(jié)點(diǎn)達(dá)到80％以上的投遞率，一半節(jié)點(diǎn)可以達(dá)到99％以上的投遞率，所有節(jié)點(diǎn)在單