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《基于復雜網(wǎng)絡理論無線傳感器網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、獨創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學位論文,是本人在導師的指導下,獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的內(nèi)容以外,本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果,也不包含為獲得江蘇大學或其他教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。?姍簽鏢6月7日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書江蘇大學、中國科學技術信息研究所、國家圖書館、中國學術期刊(光盤版)電子雜志社有權(quán)保留本人所送交學位論文的復印件和電子文檔,可以采用影印、縮印
2、或其他復制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致,允許論文被查閱和借閱,同時授權(quán)中國科學技術信息研究所將本論文編入《中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢,授權(quán)中國學術期刊(光盤版)電子雜志社將本論文編入《中國優(yōu)秀博碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》并向社會提供查詢。論文的公布(包括刊登)授權(quán)江蘇大學研究生院辦理。本學位論文屬于不保密影.學位論文作者簽名:厲禹如,;年舌月夕日指導教師躲加沙哆年6月尹日江蘇大學碩士學位論文摘要作為物聯(lián)網(wǎng)重要的基礎支撐技術的無線傳感器網(wǎng)絡是由大量廉價的微型無線傳感器節(jié)點組成的。它融合了傳
3、感器技術、分布式計算技術、無線通信技術、嵌入式處理技術等多學科技術,使邏輯上的信息能夠結(jié)合實際的物理世界,從而實現(xiàn)真正的“普適計算”。無線傳感器網(wǎng)絡的拓撲生成機制及其自組織演化算法是其關鍵技術研究如拓撲結(jié)構(gòu)、位置路由、連通與覆蓋等方面的重要應用基礎。近段時間將復雜網(wǎng)絡理論應用到大規(guī)模的無線傳感器網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)動態(tài)特性研究已經(jīng)成為該領域的一個熱點。本文首先闡述了無線傳感器網(wǎng)絡的一些基礎知識和復雜網(wǎng)絡幾種典型的拓撲模型及其主要的統(tǒng)計特征參數(shù),分析了無線傳感器網(wǎng)絡的拓撲特性及其相關的復雜網(wǎng)絡特征,并分析了復雜網(wǎng)絡理論在無線傳感器網(wǎng)
4、絡拓撲結(jié)構(gòu)研究中的一些應用。本文基于復雜網(wǎng)絡理論的原理和概念的基礎上,研究無線傳感器網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)中的各種生成機制及自組織演化模型,進一步描述和優(yōu)化無線傳感器網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)。本文的主要內(nèi)容如下:1)主要介紹了本文需要用到的一些相關基本概念和理論,無線傳感器網(wǎng)絡和復雜網(wǎng)絡理論的概述、復雜網(wǎng)絡理論在無線傳感器網(wǎng)絡中的應用與研究現(xiàn)狀。2)從復雜網(wǎng)絡的角度提出基于無標度特性的無線傳感器網(wǎng)絡拓撲演化模型。該模型按照一定概率增長與概率刪除機制及優(yōu)先連接進行對無線傳感器網(wǎng)絡行拓撲演化,并考慮了節(jié)點能量因素的影響。根據(jù)提出的拓撲演化模型,設計
5、了相應的拓撲演化算法,并對該演化模型的動態(tài)特性進行了分析。仿真結(jié)果表明,由于新模型考慮了以上因素,由此演化而成的網(wǎng)絡拓撲更加符合無線傳感器網(wǎng)絡的實際運用,并且具有很好的抗毀性,進一步提高了網(wǎng)絡的魯棒性。3)從無線傳感器網(wǎng)絡動態(tài)演化的角度出發(fā),提出一種基于復雜網(wǎng)絡理論的自組織能量均衡的無線傳感器網(wǎng)絡拓撲演化模型。該模型考慮節(jié)點剩余能量、節(jié)點和鏈路有增有減的動態(tài)過程、還考慮了節(jié)點的連接限制等其它因素。運用平均場理論得到該模型的度分布規(guī)律并給出解析公式,通過仿真發(fā)現(xiàn)該模型可以使整個基于復雜網(wǎng)絡理論的無線傳感器網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)研究網(wǎng)絡的
6、能量消耗更加均衡,有效避免節(jié)點因能量過快耗盡而失效,使整個網(wǎng)絡生存周期得到一定的提高。關鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡,復雜網(wǎng)絡,拓撲演化,能量均衡,連接限制II江蘇大學碩士學位論文ABSTRACTWirelesssensornetworks,asanimportantfoundationaltechnologyforIntemetofthings,iscomposedofalargenumberoftinysensornodes.Itfusessensortechnology,distributedcomputingtechnolo
7、gy,wirelesscommunicationtechnology,embeddedtechnologyandSOon,andcanintegratethephysicalworldwiththelogicalinformationtorealizethereal”pervasivecomputing”.Topologygenerationmechanismanditsself-organizationalgorithmaretheimportantbasisofthekeytechnologiesofwirelessse
8、nsornetworksuchastopologycontrol,locatedrouting,connectivity,coverageandSOon.Theresearchondynamiccharacteristicsoftopologicalstructureoflarge—sca