复杂网络理论在WSNs中的应用研究-计算机应用技术专业论文.docxVIP

南京邮电大学 硕士学位论文摘要 学科专业：工科、计算机应用技术 研究方向：计算机网络 作者：二零零七级硕士研究生曾元 指导教师：孙力娟 教授/博导 题目： 复杂网络理论在 WSNs 中的应用研究 英文题目： Research on the Application of Complex Networks Theory in WSNs 关键词： 路由协议；无线传感器网络；复杂网络；小世界理论 Keywords： Routing Protocol; Wireless Sensor Networks; Complex Networks; Small World Theory 南京邮电大学硕士研究生学位论文 南京邮电大学硕士研究生学位论文 摘要 Ⅰ Ⅰ 摘 要 无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSNs）是一种综合了传感器技术、嵌入 式技术、分布式处理技术和无线通信技术的新一代网络，有着广泛的应用前景。路由技术 是无线传感器网络应用的关键技术之一。但是，由于 WSNs 具有资源有限、拓扑动态变化、 以数据为中心、节点数量众多且分布密集等特点，并且某些面向特定的应用还要求网络数 据传输具有较低的时延，因此许多传统的路由协议都不再适用。 针对这些需求，本文将复杂网络中的小世界模型引入到 WSNs 的路由设计中，提出了 一种基于小世界模型的自适应路由协议 MSWR（Modified Small World Routing Protocol）。 MSWR 协议运用了复杂网络中的小世界理论，在建立路由的过程中，运用小世界网络强连 接和弱连接思想来寻找路由，并且在汇聚节点处把 N 跳(N 2)的弱连接做为较长的捷径 加入到无线传感器网络的拓扑结构中，进一步优化了路由算法；通过控制有哪些信誉好的足球投注网站树建立时的 跳数，降低了 MSWR 协议的能耗；同时本文在 MSWR 协议中提出了节点失效时的路由策 略，增加了协议的鲁棒性。MSWR 路由协议减少了路由的平均时延，而且降低了节点能耗， 使网络中节点的能耗更加均匀，从而大大延长了网络的生命周期。此外，由于传送数据时 并不是采用固定的路由，因此 MSWR 协议也能够很好的适应网络结构的动态变化。 仿真结果表明，MSWR 协议有效地减少了网络的耗能，降低了数据包传输的平均时延， 有利于延长节点和网络的工作寿命，增强网络的健壮性。协议性能优越，算法简单，易于 实施，适应性强，具有较强的实用性和应用价值。 关键词：路由协议；无线传感器网络；复杂网络；小世界理论 南京邮电大学硕士研究生学位论文 南京邮电大学硕士研究生学位论文 ABSTRACT Ⅱ Ⅱ ABSTRACT Wireless sensor networks (WSNs) combine the technologies of sensor, wireless communication, micro--‐electro--‐mechanism systems (MEMS) and distributed computing. The routing technology is one of the key technologies to design WSNs. But many traditional routing protocols are not suitable for WSNs due to the characteristics of WSNs such as hardware resource limitation, power capacity limitation, data--‐central, self--‐organization, multi--‐hop routing, dynamic topology, dense distribution with numerous nodes etc, and requiring lower delay of packet transmission in special applications. In order to meet these requirements, a small world model of the complex network is introduced to the routing protocol design for the WSNs in the thesis. A modified small--‐world--‐based adaptable routing protocol MSWR（Modified Small World Routing Protoc