發(fā)布時間：2024-06-06 00:33

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的發(fā)展,“萬物互聯(lián)”時代即將到來。多跳路由技術(shù)以其擴(kuò)展性強(qiáng)、分布式運(yùn)行、組網(wǎng)靈活等特點(diǎn),將廣泛應(yīng)用于物與物、物與人和人與人之間的泛在互聯(lián)。群組協(xié)作是多跳路由技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸常用的方法之一,其通過節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)交互或者控制信息交互可以實(shí)現(xiàn)更少的網(wǎng)絡(luò)能量消耗和更高的傳輸可靠性。然而,由于無線鏈路的不穩(wěn)定性與非對稱性、智能設(shè)備能量有限以及通信能力有限等特點(diǎn),面向?qū)嶋H應(yīng)用設(shè)計高能效、低時延的群組協(xié)作多跳路由傳輸方案仍然是該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)與難點(diǎn)。針對上述問題,本論文根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)中集中控制網(wǎng)絡(luò)和分布式自組織網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn)歸納出兩種群組協(xié)作模型,然后針對群組協(xié)作在分層路由、按需路由和機(jī)會路由現(xiàn)有研究中的不足分別提出更完備的改進(jìn)算法和解決方案,并給出詳細(xì)的系統(tǒng)模型和數(shù)學(xué)理論推導(dǎo),最后通過仿真驗(yàn)證了所提出方案可以進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)能量效率,減少端到端傳輸時延。具體而言,本文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)主要包括以下三個方面:(1)針對物聯(lián)網(wǎng)集中控制網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量差異造成的網(wǎng)絡(luò)生存時間較低問題,研究基于群組協(xié)作的高能效分層路由,提出一種基于路由擴(kuò)展樹的高能效群組分層路由協(xié)議。首先利用譜聚類方法按地理位置對網(wǎng)絡(luò)...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 物聯(lián)網(wǎng)的興起與發(fā)展
        1.1.2 物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及通信場景
        1.1.3 本文的研究意義
    1.2 多跳路由技術(shù)概述
        1.2.1 多跳路由技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用概述
        1.2.2 多跳路由技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 現(xiàn)有研究存在的不足及面臨的挑戰(zhàn)
    1.3 論文的研究內(nèi)容和創(chuàng)新
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
    參考文獻(xiàn)
第二章 群組協(xié)作與其在多跳路由技術(shù)相關(guān)研究
    2.1 群組協(xié)作基本研究模型
    2.2 群組協(xié)作在多跳路由中的研究基礎(chǔ)
        2.2.1 群組協(xié)作在分層路由中的相關(guān)研究
        2.2.2 群組協(xié)作在按需路由中的相關(guān)研究
        2.2.3 群組協(xié)作在機(jī)會路由中的相關(guān)研究
    2.3 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 基于群組協(xié)作的高能效分層路由
    3.1 系統(tǒng)模型與問題描述
        3.1.1 系統(tǒng)模型與假設(shè)
        3.1.2 能量損耗模型
        3.1.3 問題描述
    3.2 基于路由擴(kuò)展樹的高能效群組協(xié)作協(xié)議
        3.2.1 基于位置的分簇算法
        3.2.2 基于能耗平衡的簇頭選擇算法
        3.2.3 考慮邊界節(jié)點(diǎn)的群組優(yōu)化
    3.3 仿真與性能分析
        3.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        3.3.2 路由擴(kuò)展樹生成過程
        3.3.3 方案有效性評估
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第四章 基于群組協(xié)作的高能效按需路由
    4.1 系統(tǒng)模型與問題描述
        4.1.1 系統(tǒng)模型
        4.1.2 問題描述
    4.2 基于群組的高能效協(xié)作數(shù)據(jù)包傳輸
        4.2.1 基于最小能耗的初始路徑建立
        4.2.2 基于低能耗比的迭代群組招募算法
        4.2.3 基于群組的兩階段協(xié)作數(shù)據(jù)包傳輸機(jī)制
    4.3 仿真與性能分析
        4.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        4.3.2 仿真結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第五章 基于群組協(xié)作的低時延機(jī)會路由
    5.1 系統(tǒng)模型與問題描述
        5.1.1 系統(tǒng)模型
        5.1.2 問題描述
    5.2 基于群組的低時延機(jī)會協(xié)作數(shù)據(jù)包傳輸
        5.2.1 基于群組的機(jī)會傳輸機(jī)制
        5.2.2 群組內(nèi)協(xié)作傳輸問題建模與分析
        5.2.3 群組協(xié)作傳輸最優(yōu)化算法
    5.3 仿真與性能分析
        5.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置
        5.3.2 復(fù)雜度評估
        5.3.3 仿真結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 未來工作展望
縮略語中英文對照
致謝
攻讀博士學(xué)位期間主要研究成果



本文編號：3990037