网络簇结构论文-刘强,袁万刚

网络簇结构论文-刘强,袁万刚

导读:本文包含了网络簇结构论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:移动自组织网络,分簇,媒体接入控制协议,时分多址

网络簇结构论文文献综述

刘强,袁万刚[1](2018)在《基于分簇结构的移动自组织网络接入控制协议关键技术研究》一文中研究指出提出了一种基于分簇结构的移动自组织网络(MANETs)接入控制协议(CM-MAC).该协议主要适用于大规模多跳移动自组织网络,采用分簇技术将整个大规模网络分成多个簇,每个簇拥有不同的工作频段,各个簇之间互不干扰.簇内采用了动态时分多址协议,每个节点根据自身业务强度动态地占用网络资源,簇与簇之间通过网关节点实现跨簇通信.本文采用了OPNET Modeler进行网络建模和仿真,仿真结果表明:在大规模拓扑网络中,CM-MAC协议比标准USAP协议的吞吐量提升了约2.2倍,时隙复用率提升了约4倍,端到端延时降低了约3倍.(本文来源于《北京交通大学学报》期刊2018年02期)

林相宇[2](2017)在《水声通信网络中基于簇结构的定位算法和自适应路由算法》一文中研究指出随着海洋技术的发展,水下通信网络,作为通信网络的一个重要分支,在海洋监测、水下定位、海洋资源勘探等方面发挥了重要的作用。但是,水下通信网络的研究也有一定的困难,有很多技术需要突破,其中定位算法和路由算法是其中的两个关键技术。由于声波的特性,水声通信网络具有数据错误高,信道质量差,能量消耗大的缺陷。设计能够适应水声通信网络的定位算法和路由算法,是克服水声通信网络自身缺陷的重要手段之一。本论文主要研究了水声通信网络的路由层的定位算法和路由算法。论文首先介绍了水声通信的基础知识,包括声速计算以及水声通信网络中MAC层和路由层的知识;然后在这些知识的基础上,结合TOA(Time of Arrival)测量技术和ALS(Area Location Scheme)算法等经典节点定位算法,提出了基于TOA技术和集合运算的水下声通信网络定位算法(Cluster Estimating Location Scheme,CELS)。CELS算法包括水声通信网络中位置测量和位置估计的算法。最后,论文在CELS算法的基础上,结合无线通信网络中簇的概念和FBR(Focus Beam Routing)算法、DUCS(Distributed Underwater Clustering Scheme)算法等经典动态路由算法,提出了基于簇结构的动态路由算法(Cluster Based Adaptive Routing Algorithm,CBAR)。CBAR算法分为叁部分:簇建立过程,路由建立和维护流程以及数据传输流程。论文详细描述了在带簇结构的水声通信网络中CBAR算法叁个部分的详细流程和算法。理论分析表明,CBAR算法在浅海广域大规模水声通信网络中有很高的自适应性。论文采用AuvNetSim仿真平台,选取了四种不同稀疏度的浅海水声通信网络,对本文所提出的CELS算法和CBAR算法进行仿真实验,在定位仿真方面,将CELS算法的结果和ALS算法在同样场景下的结果相比较;在路由仿真方面,将CBAR算法的结果和FBR算法、DUCS算法在同样场景下的结果相比较。实验结果表明,与ALS算法等传统定位算法相比,CELS算法在能耗增加5%的前提下,使未知节点定位的误差减半。CBAR算法同FBR、DUCS等经典路由算法相比,在保持低能量消耗的同时,依然有着95%以上的数据到达率和可以接受的端到端时延值。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2017-10-26)

朱川,武帅,韩光洁,刘国高,张赛[3](2016)在《一种基于树状簇结构的无线传感器网络移动数据收集方法》一文中研究指出本发明涉及一种基于树状簇结构的无线传感器网络移动数据收集方法,包括:基于权重的成树方案,每个节点选取一跳范围邻居节点中权重最大的节点为父节点,建成树之后,每棵树上权重最大的根节点将作为数据汇聚点Rendezvous Point(RP);基于距离根节点的跳数和流量负载对树进行分割并选取树内子汇聚点SubRendezvous Point(SRP)的方法;RP和SRP将作为移动数据收集器(MDC)的驻留收集点,且在一定周期后重选即重新成树。因此,本发明实现了均衡网络负载,降低节点能耗,有效缓解hotspot问题,延长网络生命的目的。(本文来源于《传感器世界》期刊2016年06期)

王迪[4](2016)在《一种基于多信道分簇结构Ad Hoc网络的簇间中继实现方案》一文中研究指出针对大规模应急救援场景,将多信道接入信道利用率高、网络吞吐量大的优点与分簇式Ad Hoc网络减少开销、便于管理的特征相结合,设计出基于分簇结构的Ad Hoc网络模型,提出了与之相对应的支持多业务的多信道混合接入协议。在此协议基础上,对节点间通信方案进行了探讨,并详细阐述了簇间中继通信的实现方案及流程。(本文来源于《微型机与应用》期刊2016年09期)

杨柳[5](2016)在《基于分簇结构的无线传感器网络节能路由协议研究》一文中研究指出典型的无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由许多微型廉价低功耗的传感器节点采用自组织的方式形成的专用网络,常被部署于指定的区域用于感知和采集各种监测对象的信息,并采用多跳通信方式将信息提供给终端用户,是连接人类社会和物理世界的信息纽带。WSN与传统的无线网络不同,WSN中的节点带宽、内存等资源更为匮乏,尤其是其有限的能量资源直接影响到传感器网络的生命周期以及网络的信息质量。由于传感器节点的能量通常很难得到补充,因此,在节点能量有限的前提下,讨论如何提高有限能量的利用率,以延长网络的生命周期,是当前该领域研究的热点问题。传感器节点绝大部分的能量都用于数据的无线传输,因此采用高能效的路由协议有助于减少节点的能耗,从而延长网络生存期。通过对现有的路由协议系统学习和总结,发现基于分簇结构的路由协议在网络扩展性、高效节能性等方面具有明显优势,本文围绕这一课题针对不同类型的WSN构建分簇结构的路由协议。论文主要内容及创新性成果包含:(1)针对传统同构的WSN,研究如何构建单跳分簇路由协议,提出了一种混合的基于博弈理论的分布式分簇路由协议(Hybrid,Game Theory based and Distributed clustering,HGTD)。在传统WSN单跳分簇路由协议中,簇头节点采用单跳通信的方式将数据传输至较远的基站,能耗速率很快,如何选择最优的簇头节点以均衡节点间的能耗并延长网络生存期是一个研究重点。本协议中引入博弈理论用于解决单跳分簇路由中的簇头节点选择问题,节点被建模为博弈参与者,通过与其邻近区域的节点博弈得到自己成为簇头的均衡概率。在分簇博弈模型中特别定义了节点选择不同策略时的收益,并考虑到节点度以及节点到基站的距离,使得节点在根据均衡概率决定是否成为簇头时能够在最小化能量开销和提供必须的网络服务之间保持均衡。此外,设计了一种迭代算法从潜在的簇头节点中选出最终的簇头节点,可均衡节点间的能耗并且避免相邻的节点同时被选为簇头。仿真结果表明本协议能够明显改善网络生存期。(2)由于外界因素的影响,传感器节点被部署于监测区域一段时间后通常能量异构。本文针对能量异构WSN,研究如何构建多跳分簇路由协议,提出了一种基于非均匀簇结构的路由协议(Unequal Cluster-based Routing scheme for multi-level Heterogeneous wireless sensor networks,UCR-H)。在多跳分簇路由协议中,网络中的所有簇头节点共同合作将数据以多跳通信方式传输至基站,因此离基站越近的簇头节点担负的簇间数据转发任务越重,这会导致能量空洞问题的发生。为了避免在能量异构网络中采用多跳分簇路由协议时出现能量空洞问题,本协议中将网络所在监测区域划分为若干等尺寸的矩形单元。首先通过均衡不同单元间簇头节点的能耗,计算得到各单元中的簇头数目;然后通过最小化网络中簇间数据转发的总能耗,得到最优的单元数;最后根据节点的能量等级以及节点所在单元的簇头数目,为各单元中不同能量等级的节点设计了当选为簇头时对应的簇半径,此外还得到了一轮次阈值避免对能量等级高的节点的过度惩罚。仿真结果表明UCR-H协议能够有效减轻网络中的能量空洞问题,并且明显改善了网络生存期。(3)近来,在一些WSN应用中传感器节点配备有能量获取装置,但从环境中获取能量的能力很有限。本文针对能量获取WSN,研究如何构建多跳分簇路由协议,提出了一种多跳的能量中性分簇路由协议(Multi-hop Energy Neutral Clustering,MENC)。设计本协议的主要目的是实现对节点从环境中获取的能量的有效利用,以获得无限长的网络生存期。通过结合节点的能耗情况以及能量状态,给出了节点的能量中性约束,在此约束下节点可工作在能量中性状态下,从而可维持网络的永久运行,避免网络失效。此外,在确保节点工作在能量中性状态的前提下,通过凸优化的方法得出最小的网络数据传输周期,使得基站成功接收到的数据量达到最大值。仿真结果表明MENC协议能够获得无限长的网络生存期,确保网络中节点持续的数据采集与传输,并且网络吞吐量得到明显提高。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-04-01)

霍俊元[6](2016)在《基于簇结构优化的无线传感器网络非均匀分簇路由算法》一文中研究指出无线传感器网络是由大量传感器节点组成动态的多跳通信网络,通常节点携带板上电源,能量受限。在大多数应用场合下,传感器节点无法充电或更换电池。一旦节点能量耗尽,就会影响整个网络的功能,继而加速网络死亡。而网络的重建,需要耗费大量人力和财力,因此,如何优化网络能耗,使网络生存周期最大化是传感器网络的核心问题之一。作为能耗优化策略,分层路由算法被认为是无线传感器网络中高效的节能方法之一,本文在研究随机分簇路由算法、均匀分簇路由算法和非均匀分簇路由算法的基础上,提出了基于簇结构优化的分簇路由算法,算法包括最优分簇数目计算、簇头选举、簇半径计算、孤立节点处理等多个方面内容,算法从多方面综合考虑来达到簇结构优化的目的。①最优分簇数目计算部分:重新建立了能耗模型,并推导了最优分簇数目计算公式。②簇头选举部分:算法提出了两种选举方法,第一是基于概率的迭代簇头选举方法,算法综合考虑了剩余能量、节点密度、节点能耗速度等多种因素,使簇头选举算法更合理,第二是根据节点能量的迭代选举方法,,方法改善了前一种簇头选举方法迭代次数过多,能耗较大的问题,不再比较节点的成簇概率而是直接比较包括节点剩余能耗、节点密度的影响因子,比基于概率的迭代簇头选举方法更直接更有效,减少了迭代过程的次数,达到了延长网络生命周期的目的。③簇半径计算部分:在原自适应分簇算法基础上添加了节点密度并重构了簇半径计算公式使计算公式更合理。④孤立节点处理部分:提出了一种孤立节点多跳加入邻居簇的算法,降低了孤立节点独立成簇的能耗。最后,为了优化全局参数,对应两种簇头选举方法,提出了基于量子遗传的路由优化算法,包括基于量子遗传的非均匀分簇路由算法QGCRA(Quantum Genetic Uneven Clustering Routing Algorithm)和基于量子遗传的能量高效的迭代选簇路由算法QGEEIC(Quantum Genetic Energy Efficient Iteration Clustering Routing Algorithm),算法基于双链量子遗传理论,改进了适应度函数、量子旋转门的旋转角,使整体算法更适合整体参数的优化,快速准确的求取最优参数组合。仿真结果显示算法在网络生存周期,基站接收数据包个数,以及网络总能耗速度等方面都有提高。QGEEIC算法的生命周期比LEACH算法延长了77.60%,比HEED算法延长了67.25%,比EEUC算法延长了54.20%,比UCRA算法延长了35.89%,比QGCRA算法延长了23.04%,比EEIC算法延长了12.74%。算法一定程度上达到了优化网络能耗,延长网络生命的目的。(本文来源于《东北电力大学》期刊2016-03-01)

李霞,赵冬雪[7](2015)在《基于多信道的簇结构水声传感器网络容量分析与研究》一文中研究指出根据水声信道的传播特性和簇结构水声传感器网络的结构特征,结合接收信号的信干噪比定义了分簇网络中节点成功传输概率和网络吞吐量密度等性能指标,阐述了上述各参数之间的内在联系,建立了基于多信道的簇结构水声传感器网络容量分析模型.通过计算机仿真分析了干扰受限网络中在随机选择信道及按节点ID号划分信道两种信道分配方式下的网络容量性能.仿真结果表明在给定网络监测范围条件下,存在某个最优的节点密度使网络的容量得到最大值.此外,还分析了网络的工作频段、节点发射功率以及簇结构覆盖区域大小对网络容量性能的影响,并通过仿真验证了理论分析的有效性,为簇结构水声传感器网络的应用设计提供一定的参考依据.(本文来源于《南京大学学报(自然科学)》期刊2015年S1期)

姜姗[8](2015)在《基于动态聚簇结构的无线传感网络在海上通信中的应用》一文中研究指出无线传感网络在海上无线通信系统中的应用越来越广泛,而受到海上环境的影响,网络的能量消耗及生命周期是衡量海上无线传感网络最重要的性能参数。传统无线传感网络的数据传输在单个节点之间进行传递,效率较低,而现有的基于簇结构的无线传感网络,把传感网络中的所有传感器节点按照一定的逻辑结构进行划分,增加了系统的传输效率。本文在研究现有的无线传感网络基础上,提出一种基于动态聚簇结构的无线传感网络,并进行仿真。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2015年06期)

佟宁,浑洁絮,杨琦,贾慧敏[9](2016)在《基于多层立方体簇结构的3D-Ad hoc网络路由算法》一文中研究指出针对叁维Ad hoc网络拓扑结构复杂和节点随机移动导致寻路困难的问题,提出了基于多层立方体簇结构的路由算法。借助节点的位置信息构建多层立方体,成簇过程简便并且扩展性强;由于节点随机移动,引入了簇重构机制。利用多层立方体簇进行拓扑转化及簇间通信编号。簇间通信编号能够提供到达地址的相关路径信息,有效简化了路由过程。仿真分析表明,提出的策略正确可行,达到了简化叁维Ad hoc网络拓扑、正确路由的目的。(本文来源于《计算机工程与应用》期刊2016年15期)

王术鹏[10](2015)在《基于分簇结构的无线传感器网络入侵检测的研究》一文中研究指出随着物联网的日益发展进步,其中的无线传感器网络已经成为当今的研究热门之一,并且越来越广泛的被应用到实际的生产生活当中。但是由于无线传感器网络的独特性质,例如:物理节点暴露缺少相应的物理保护,使其更容易遭到破坏,节点能量有限等,这就导致了无线传感器网络面临比传统无线网络更加严峻的安全挑战。因此,无线传感器网络的一个重要的研究方向便是网络安全。由于无线传感器网络存在的一些特殊性,目前一些比较成熟的无线网络的入侵检测技术已经无法满足其对安全性的要求。现在,虽然取得了一些对无线传感器网络入侵检测研究的阶段性成果,但大多数还是只针对某一方面进行研究,相对比较片面,并没有全面的考虑各层数据源的影响,而且没有注意到节点在进行分析检测时的耗能问题,导致其入侵检测的准确率并不是很高。在本文中针对无线传感器网络节点能量有限,检测准确率低下的问题,根据现有的分簇算法,提出了根据节点的位置划分成簇并在成簇的过程中考虑传感器节点的剩余能量以及簇头与非簇头之间的距离从而选出最合适的簇头节点,从而大大减少了网络耗能,延长了节点的生命周期。并在分簇的基础上,提出了一种入侵检测模型,将节点行为信息分为簇内节点信息和簇外节点信息,当潜伏在网络内部的节点有异常行为发生时,先通过簇内节点信息进行检测,当不确定该节点异常行为是否是恶意攻击时,簇内的簇头会和周围相邻的簇头进行信息交换,通过簇头间的合作检测,从而确定该节点的异常行为是否为恶意攻击,系统据此可以及时的做出响应处理,从而保证无线传感器网络的正常运行。仿真结果表明,引入改进的分簇算法,减少了节点耗能,延长了网络寿命,簇内外合作检测模型,可以提供比较高的检测准确率本文的主要研究包括以下内容:首先,介绍了无线传感器网络的基本概念、特征等,并介绍了与之相关的分簇算法的基本知识以及入侵检测的相关理论。其次,具体介绍了几种典型的分簇算法,提出了一种改进的算法,主要体现在根据最优簇头数公式将整个网络划分成簇并在成簇的过程中考虑传感器节点的剩余能量以及簇头与非簇头之间的距离从而选出簇头的分簇算法。再次,在基于分簇结构的基础上,提出了一种改进的入侵检测模型,并对检测模型的结构,算法和检测机制进行了详细的介绍。最后,通过对模型进行仿真实验测试,得出仿真数据,并对数据进行分析,得出最后的实验结果。(本文来源于《长春工业大学》期刊2015-04-01)

网络簇结构论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着海洋技术的发展,水下通信网络,作为通信网络的一个重要分支,在海洋监测、水下定位、海洋资源勘探等方面发挥了重要的作用。但是,水下通信网络的研究也有一定的困难,有很多技术需要突破,其中定位算法和路由算法是其中的两个关键技术。由于声波的特性,水声通信网络具有数据错误高,信道质量差,能量消耗大的缺陷。设计能够适应水声通信网络的定位算法和路由算法,是克服水声通信网络自身缺陷的重要手段之一。本论文主要研究了水声通信网络的路由层的定位算法和路由算法。论文首先介绍了水声通信的基础知识,包括声速计算以及水声通信网络中MAC层和路由层的知识;然后在这些知识的基础上,结合TOA(Time of Arrival)测量技术和ALS(Area Location Scheme)算法等经典节点定位算法,提出了基于TOA技术和集合运算的水下声通信网络定位算法(Cluster Estimating Location Scheme,CELS)。CELS算法包括水声通信网络中位置测量和位置估计的算法。最后,论文在CELS算法的基础上,结合无线通信网络中簇的概念和FBR(Focus Beam Routing)算法、DUCS(Distributed Underwater Clustering Scheme)算法等经典动态路由算法,提出了基于簇结构的动态路由算法(Cluster Based Adaptive Routing Algorithm,CBAR)。CBAR算法分为叁部分:簇建立过程,路由建立和维护流程以及数据传输流程。论文详细描述了在带簇结构的水声通信网络中CBAR算法叁个部分的详细流程和算法。理论分析表明,CBAR算法在浅海广域大规模水声通信网络中有很高的自适应性。论文采用AuvNetSim仿真平台,选取了四种不同稀疏度的浅海水声通信网络,对本文所提出的CELS算法和CBAR算法进行仿真实验,在定位仿真方面,将CELS算法的结果和ALS算法在同样场景下的结果相比较;在路由仿真方面,将CBAR算法的结果和FBR算法、DUCS算法在同样场景下的结果相比较。实验结果表明,与ALS算法等传统定位算法相比,CELS算法在能耗增加5%的前提下,使未知节点定位的误差减半。CBAR算法同FBR、DUCS等经典路由算法相比,在保持低能量消耗的同时,依然有着95%以上的数据到达率和可以接受的端到端时延值。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

网络簇结构论文参考文献

[1].刘强,袁万刚.基于分簇结构的移动自组织网络接入控制协议关键技术研究[J].北京交通大学学报.2018

[2].林相宇.水声通信网络中基于簇结构的定位算法和自适应路由算法[D].南京邮电大学.2017

[3].朱川,武帅,韩光洁,刘国高,张赛.一种基于树状簇结构的无线传感器网络移动数据收集方法[J].传感器世界.2016

[4].王迪.一种基于多信道分簇结构AdHoc网络的簇间中继实现方案[J].微型机与应用.2016

[5].杨柳.基于分簇结构的无线传感器网络节能路由协议研究[D].重庆大学.2016

[6].霍俊元.基于簇结构优化的无线传感器网络非均匀分簇路由算法[D].东北电力大学.2016

[7].李霞,赵冬雪.基于多信道的簇结构水声传感器网络容量分析与研究[J].南京大学学报(自然科学).2015

[8].姜姗.基于动态聚簇结构的无线传感网络在海上通信中的应用[J].舰船科学技术.2015

[9].佟宁,浑洁絮,杨琦,贾慧敏.基于多层立方体簇结构的3D-Adhoc网络路由算法[J].计算机工程与应用.2016

[10].王术鹏.基于分簇结构的无线传感器网络入侵检测的研究[D].长春工业大学.2015

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