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第一部分 无线传感器网络路由3

第1章 无线传感器网络路由概述3

1.1 无线传感器网络基础3

1.1.1 研究背景3

1.1.2 体系结构5

1.1.3 无线传感器网络的协议栈6

1.1.4 无线传感器网络的特点8

1.1.5 无线传感器网络的主要应用9

1.2 无线传感器网络研究的热点11

1.2.1 物理层11

1.2.2 数据链路层11

1.2.3 网络层12

1.2.4 传输层13

1.2.5 应用层14

1.3 无线传感器网络路由机制14

1.3.1 节点静止的无线传感器网络路由研究16

1.3.2 移动传感器网络路由研究19

1.4 研究动机23

第2章 移动传感器网络基于最小期望延迟路由31

2.1 引言31

2.2 网络模型32

2.3 MEDTS路由算法33

2.3.1 计算节点与汇聚点的相遇和分离时间33

2.3.2 计算链路终止时间34

2.3.3 计算节点的最小期望递交时间36

2.3.4 MEDT的更新机制37

2.3.5 数据传输算法38

2.4 性能分析40

2.4.1 数据产生速率对性能的影响41

2.4.2 节点密度对性能的影响42

2.4.3 节点运动速度对性能的影响43

2.4.4 网络寿命分析44

2.4.5 MEDTS中t hop对性能的影响44

2.5 本章小结45

第3章 能量高效的移动传感器网络路由策略48

3.1 引言48

3.2 网络模型50

3.3 问题描述51

3.4 EDAG路由算法53

3.4.1 计算节点递交概率53

3.4.2 计算链路终止时间54

3.4.3 计算节点的最大期望递交概率55

3.4.4 数据传输算法57

3.5 仿真实验与性能分析58

3.5.1 仿真实验环境58

3.5.2 数据产生速率对性能的影响59

3.5.3 节点密度对性能的影响60

3.5.4 节点路由缓存对性能的影响62

3.5.5 网络寿命分析62

3.6 本章小结63

第4章 自适应复本数的移动传感器网络路由67

4.1 引言67

4.2 网络模型69

4.3 问题描述69

4.4 RADG数据收集算法70

4.4.1 消息复本数目的计算70

4.4.2 节点递交概率的计算71

4.4.3 数据传输算法72

4.4.4 路由缓存管理算法73

4.5 仿真实验与性能分析74

4.5.1 仿真实验环境74

4.5.2 数据发送速率对性能的影响75

4.5.3 节点密度对性能的影响76

4.5.4 节点路由缓存对性能的影响77

4.5.5 数据传输负担分析78

4.5.6 网络寿命分析79

4.6 RADG和EDAG算法的比较80

4.7 本章小结80

第5章 层次结构的移动传感器网络路由83

5.1 引言83

5.2 EFTCP-MWSN协议86

5.2.1 簇的建立阶段86

5.2.2 簇的稳定传输87

5.2.3 容错机制89

5.3 性能分析90

5.3.1 与典型协议的比较90

5.3.2 节能特性分析90

5.4 仿真实验与性能分析92

5.4.1 实验设置92

5.4.2 网络总体能量消耗92

5.4.3 网络寿命93

5.4.4 网络吞吐量94

5.5 本章小结94

第二部分 无线传感器网络安全99

第1章 无线传感器网络安全概述99

1.1 无线传感器网络安全基础99

1.1.1 安全威胁99

1.1.2 安全防范方法101

1.2 数据生存102

1.3 拓扑修复策略105

1.4 安全路由策略107

1.4.1 基于反馈信息的安全路由107

1.4.2 基于地理位置的安全路由109

1.4.3 基于密码算法的安全路由110

1.4.4 基于多路径传输的安全路由111

1.4.5 针对层次结构的安全路由113

1.4.6 应对特定攻击的安全路由114

1.5 研究动机115

第2章 灾害环境中无线传感器网络数据生存研究125

2.1 引言125

2.2 网络模型127

2.3 定义和问题描述128

2.3.1 定义128

2.3.2 问题描述130

2.4 逃避式的数据生存算法130

2.5 FEDS数据生存算法131

2.5.1 信息收集132

2.5.2 目的地和路径选择133

2.5.3 安全区域节点的组织134

2.5.4 数据转移和存储136

2.6 仿真实验与性能分析136

2.6.1 仿真实验环境136

2.6.2 转移的数据消息数目对性能的影响137

2.6.3 节点密度对性能的影响138

2.6.4 节点通信范围对性能的影响139

2.6.5 灾害严重程度对性能的影响140

2.7 本章小结141

第3章 无线传感器网络分布式数据生存策略研究143

3.1 引言143

3.2 网络模型144

3.3 定义和问题描述145

3.3.1 定义145

3.3.2 问题描述146

3.4 VGDS数据生存算法147

3.4.1 安全区域的组织148

3.4.2 安全区域信息分级广播148

3.4.3 目的安全区域选择150

3.4.4 数据转移151

3.5 仿真实验和性能分析152

3.5.1 仿真实验环境152

3.5.2 转移的数据消息数目对性能的影响153

3.5.3 节点密度对性能的影响154

3.5.4 节点通信范围对性能的影响154

3.5.5 灾害严重程度对性能的影响155

3.6 VGDS和FEDS算法的比较156

3.7 本章小结157

第4章 无线传感器与执行器网络拓扑修复研究159

4.1 引言159

4.2 问题模型160

4.3 基于割点的拓扑修复162

4.3.1 选择代理162

4.3.2 拓扑修复164

4.4 性能评价167

4.4.1 局部覆盖率对比168

4.4.2 仿真实验168

4.5 本章小结172

第5章 隐私增强的安全路由174

5.1 引言174

5.2 系统模型176

5.2.1 网络模型176

5.2.2 威胁和信任模型177

5.3 DPAR匿名协议177

5.3.1 假名使用规则177

5.3.2 路由发现177

5.4 性能评价180

5.4.1 隐私保护180

5.4.2 安全性180

5.4.3 能量消耗181

5.4.4 数据传输性能182

5.5 本章小结184

第6章 总结与展望187

6.1 研究总结187

6.2 未来的研究展望189