無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)和形式化方法實(shí)現(xiàn)的研究.pdf

1、分類號(hào)密級(jí)UDC編號(hào)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)和形式化方法實(shí)現(xiàn)的研究(英文)ResearchonDesignImplementationwithFmalizedMethodsofWSNRoutingProtocol研究生姓名：文凡指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)：李思敏教授申請(qǐng)學(xué)科門類：工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè)：檢測技術(shù)與自動(dòng)化裝置提交論文日期：2009年4月論文答辯時(shí)間：2009年6月2009年月日摘要摘要集成了傳感器、嵌

2、入式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和無線通信四大技術(shù)而形成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，它是一種新型的無基礎(chǔ)設(shè)施的無線網(wǎng)絡(luò)，能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，傳送到需要這些信息的用戶。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，具有十分廣闊的應(yīng)用前景，引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。本文從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念入手，對(duì)現(xiàn)有幾種具有代表意義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)對(duì)LEACH協(xié)

3、議進(jìn)行了探討。借鑒其優(yōu)秀思想，針對(duì)LEACH協(xié)議存在的不足，在簇頭選擇、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)商以及能量自適應(yīng)方面對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，設(shè)計(jì)了一種分簇協(xié)商能量自適應(yīng)路由協(xié)議（CNEARP）。其主要改進(jìn)為：（1）在簇頭節(jié)點(diǎn)選擇上，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行初期采用集中式簇頭節(jié)點(diǎn)選擇方式；網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行后期采用基于剩余能量、鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目和節(jié)點(diǎn)之前擔(dān)當(dāng)過簇頭次數(shù)的分布式權(quán)值計(jì)算的簇頭選擇方式。（2）在簇形成階段，普通節(jié)點(diǎn)根據(jù)各簇頭節(jié)點(diǎn)廣播信號(hào)強(qiáng)度選擇當(dāng)前申請(qǐng)加入簇和保存信號(hào)強(qiáng)度

4、次強(qiáng)的簇頭節(jié)點(diǎn)信息為備用簇，維護(hù)多條路由。（3）在數(shù)據(jù)傳輸階段，簇內(nèi)普通節(jié)點(diǎn)采用基于TDMA的元數(shù)據(jù)協(xié)商機(jī)制與簇頭節(jié)點(diǎn)通信，減少節(jié)點(diǎn)能量的浪費(fèi)。本文借鑒當(dāng)今先進(jìn)的通信協(xié)議軟件協(xié)議形式化開發(fā)模式，采用成熟的商用協(xié)議軟件開發(fā)平臺(tái)TelelogicTau，使用其中的SDLSuites工具集對(duì)CNEARP路由協(xié)議進(jìn)行形式化設(shè)計(jì)并詳細(xì)闡述設(shè)計(jì)工作過程。以CNEARP路由協(xié)議SDL形式化描述為基礎(chǔ)，進(jìn)行協(xié)議仿真驗(yàn)證以及協(xié)議TTCN一致性測試，結(jié)果表