基于Sink移动策略的无线网络数据收集算法研究

来源 :桂林电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gfpwxj
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中的“多对一”通信方式导致了静态的Sink节点周围的传感器节点存在“热区”问题,所以研究者们在WSN中引入移动因素,以缓解“热区”问题。在基于移动Sink的无线传感器网络中,数据收集方式与Sink移动策略直接影响网络的整体性能,因此,设计一种有效的Sink移动策略,高效的进行数据收集,能均衡节点能耗以缓解网络“热区”问题,缩短移动Sink遍历网络的周期,减少数据收集时延,成为WSN研究的重要问题之一。  本文在研究了基于移动 Sink的无线传感器网络的基本结构的基础上,分析了节点能量、节点采集数据量和Sink移动策略对基于移动Sink无线传感器网络性能的影响,并以节点能量和采集数据量为设计Sink移动策略的关键因子,为移动Sink节点设计一种有效的移动策略以优化网络性能。  为了缓解无线传感器网络中传感器节点分布不均匀、传感器节点感知数据量不同而造成能耗不均衡、“热区”等问题,提出了基于双链遗传算法的移动Sink路径规划算法。首先,通过监测区域网格化,在每个网格内分布若干个移动 Sink候选访问站点,Sink在每个网格中选择一个站点停留收集网格中节点数据。然后,分析所有传感器节点的生命周期与Sink站点选择的关系,建立权衡网络生命周期和Sink移动路径的优化模型。最后,使用双链遗传算法规划移动 Sink遍历网格的顺序和选择每网格中移动Sink访问站点,得到移动Sink节点遍历所有网格收集数据的路径。仿真结果表明,该算法能很好地均衡节点能耗与缓解“热区”问题,延迟网络寿命。  针对基于双链遗传算法的移动 Sink路径规划算法的网络模型求解困难问题与遗传算法时间复杂度较大问题,提出了基于 Floyd算法的移动 Sink路径选择算法。该算法简化了网络模型,基于此简化网络模型建立了相关的数学模型,在此基础上根据Floyd算法对数学模型在进行简化,并且易于求解。仿真结果表明,基于双链遗传算法的移动Sink路径规划算法与基于Floyd算法的移动Sink路径选择算法的网络性能相差不大,但是基于Floyd算法的移动Sink路径选择算法降低了算法的时间复杂度。
其他文献
随着Internet及环球网技术的不断发展,java语言作为一门网络编程语言也得到了迅速发展,在不同的设备、计算机和网络中得到广泛应用。同时,java做为一门面向对象的程序设计语
GNSS定位系统有着覆盖范围广、全天候、高精度定位的优点,但是在室内和地下等GNSS信号被遮蔽的环境中,卫星信号衰落严重而导致可见星数目严重不足,这限制了GNSS系统的应用范围。
当今时代是一个飞速发展的时代,互联网和移动通信网络不断普及,各种新技术不断出现。随着科技的发展和社会的进步,人们对家居生活智能化、舒适性与安全性提出了更高的要求,智能家
随着全球卫星导航系统的不断发展,我国北斗卫星导航系统研究及应用均取得了长足的进步。2012年12月,由我国自主研发的北斗卫星导航系统(BDS)正式对亚太地区提供导航、定位、短
1993年出现的Turbo码,由于其很好的运用了Shannon信道编码理论中的随机性编码条件,从而获得了接近Shannon理论极限的译码性能,首次证明了香农理论的正确性。实现Turbo码随机
正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术因为其频谱利用率高、抗频率选择性衰落效果好,被广泛应用在当代无线通信标准之中。然而随着高速铁路交通的
近年来,随着智能移动设备的快速普及,移动数据流量需求呈指数式增长,与此同时也带来了更加严重的能量消耗问题。因此,在蜂窝网中引入节能的终端直通技术,从而在满足高速率要
随着移动通信技术的发展,移动通信网络构架越来越复杂,覆盖预测面临严峻的考验,要求覆盖预测模型能够适应复杂的网络技术和不同的网络制式,网络优化工具向智能化、自动化方向
P2P技术把互联网上大量的计算机组织起来,参与者通过共享各自的CPU、存储以及带宽等资源,使得整个P2P网络的资源和服务能力随着参与者的加入而不断增大。如今,以Bittorrent为
说话人识别,属于生物识别的一种,也被称为“声纹识别”,是根据说话人所发语音对说话人身份进行判定,实现对说话人身份的鉴别与认证的技术。由于语音具有通用性、独特性、高可