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《水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法仿真研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:UDC:密級編號工學(xué)碩士學(xué)位論文水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法仿真研究碩士研究生:邢達(dá)波指導(dǎo)教師:方爾正副教授學(xué)位級別:工學(xué)碩士學(xué)科專業(yè):水聲工程所在單位:水聲工程學(xué)院論文提交日期:2009年2月論文答辯日期:2009年3月學(xué)位授予單位:哈爾濱工程大學(xué)哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的測控網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它集自主數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)融合和傳輸應(yīng)用等功能于一身,是一種智能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。它具有自適應(yīng)組織、體積小、功耗低、可在惡劣環(huán)境下工作等突出優(yōu)點(diǎn),無論在民用領(lǐng)域還是國防領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用前景。水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)是無
2、線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一種應(yīng)用,由于水聲環(huán)境有其自身的特點(diǎn),使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)面臨新的挑戰(zhàn)。論文首先系統(tǒng)的論述了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念以及水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究重點(diǎn),然后在此基礎(chǔ)上對水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、能量消耗以及路由協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)研究。針對水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),本文首先詳細(xì)介紹了兩種常用的分布多跳式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),然后對水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的特殊環(huán)境予以客觀地分析,最終確定了適合水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。衡量水聲傳感網(wǎng)絡(luò)優(yōu)劣的最重要的指標(biāo)之一是網(wǎng)絡(luò)的能量消耗特性。提高水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能,最重要的是要減少網(wǎng)絡(luò)的能量
3、消耗,提高網(wǎng)絡(luò)的能量有效性。本文主要從網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層來減少節(jié)點(diǎn)能量消耗。網(wǎng)絡(luò)層是以能量消耗來優(yōu)化路由。數(shù)據(jù)鏈路層中主要措施是減少數(shù)據(jù)發(fā)送的沖突。物理層主要通過調(diào)整、優(yōu)化發(fā)送功率和接收功率的參數(shù),來達(dá)到減少能量消耗的目的。在多跳路由協(xié)議中,系統(tǒng)壽命取決于最近節(jié)點(diǎn)的能耗。本文提出了兩種改進(jìn)的方案。方案一是,提高網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)周圍節(jié)點(diǎn)分布密度;方案二是,采用冗余網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)。兩種方案都達(dá)到了減少網(wǎng)關(guān)附近節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)流量,最終增加了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。最后論文詳細(xì)介紹了AODV路由算法和OPNET仿真工具,并在三種
4、不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模下對方案二進(jìn)行了仿真試驗(yàn)。仿真試驗(yàn)結(jié)果表明,通過采用冗余網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的方法,增加了網(wǎng)關(guān)附近節(jié)點(diǎn)的生存時(shí)間,從而增加了水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)問。關(guān)鍵詞:水聲傳感器網(wǎng)絡(luò);拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);能量消耗:AODV;OPNET哈爾濱工稗大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTWirelesssensornetworks(WSN)asabrand-newnetworktechnologyinmonitoringandcontrollingintegratesmultifoldfunctionsincludingdatacollection
5、,aggregationandtransmissionapplication,anditisanintelligentnetworkapplicationsystem.WSNhassomeobviousexcellencessuchasadaptiveself-organization,mini-size,lowpowerconsumption,workingorderunderadverseconditionandSOon,andithasexpansiveapplicationforegroundincivildo
6、mainandnationaldefense.TheunderwateracousticsensornetworksiSanapplicationofWSN,itflingsdownachallengestothekeytechnologiesofWSN,becausetheunderwateracousticenvironmenthasitsowncharacteristics.Thispaperfirstdiscussesthebasicconceptandtheemphasisofthe‘underwaterac
7、ousticsensornetworks,andthenfocusesonthetopology,energyconsumptionandtheroutingprotocols.Forthetopologyoftheunderwateracousticsensornetworks,thethesisintroducesthetwoprominentdistributedmultihoptopologies,andbasesontheanalysisofthespecialenvironmentoftheunderwat
8、eracousticsensornetworks,itchoosesthefulldistributedmultihopasthetopologyoftheunderwateracousticsensornetworks.Themostimportanttargetforweighingtheunderwateracoustics