基于移动网关的大规模无线传感网能耗均衡技术研究

批准号:
61302113
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
单联海
依托单位:
学科分类:
F0104.通信网络
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
易辉跃、房卫东、姚炜、郜伟伟、梅小青、黄浩、彭沛、陈永岭
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中文摘要
本项目针对目前大规模无线传感网的能量空洞问题,利用移动蜂窝网的优势,通过蜂窝网基站和移动sink网关的辅助解决大规模无线传感网的能耗均衡。在理论层面,本项目重点研究基于网关能力等级的WSN多点自适应接入算法、蜂窝网基站辅助下的簇间负载动态均衡算法和基于业务等级的功控自适应广播路由算法来解决无线传感网的能耗均衡。本项目利用移动sink网关节点上下行数据映射模式,建立移动蜂窝网和无线传感网两者在业务流量、业务级别、传输可靠性等参数之间的通信模型,并首创提出结合业务类型、节点发射功率、节点剩余能量等参数建立基于多个移动sink网关的大规模无线传感网系统跨层能耗模型,优化传感网节点接入、负载均衡和传输路由的选择,使得整个传感网节点能耗更加均衡。在实验验证层面,本项目将构建一套系统仿真验证平台,在模拟的实际物理环境中对理论研究进行验证和优化,实现大规模无线传感网系统的能耗均衡,延长网络生命周期。
英文摘要
In order to resolve the energy hole problem of large-scale wireless sensor networks (WSNs), the project makes full use of mobile cellular networks (MCNs) base stations (BSs) and mobile sink gateways to solve the energy balancing for large-scale WSNs. At the theoretical layer, the project research focuses on the WSN nodes adaptive access control algorithms based on the mobile sink gateway level and the MCN-assisted cluster load dynamic balancing algorithms. At the same time, the project will research the adaptive power-control broadcast routing algorithms for different service types. According to the mobile sink gateway two-way data mapping of communications, the project establishes the communication model between MCNs and WSNs based on the service traffic, service level, transmission reliability, and constructs system cross-layer energy consumption model with the mobile sinks for large-scale WSN, which considers the WSN node's optimal transmitting power, the residual energy, the type of service to optimize the WSN nodes access and transmitting routing algorithm in order to make the WSN system energy consumption more balanced. Finally, at the experimental verification layer, this project builds a system simulation platform to verify and optimize the theoretical research results based on a actual physical simulation environment, which achieves the balance of energy consumption for large-scale WSN system. The research results of the project can extend the WSN life time, promote the convergence development and complement for MCN and WSN.
本项目针对目前大规模无线传感网的能量空洞问题,利用移动蜂窝网的优势,通过蜂窝网基站和移动sink网关的辅助解决大规模无线传感网的能耗均衡。在理论层面,本项目重点研究了基于网关能力等级的WSN多点自适应接入算法、蜂窝网基站辅助下的簇间负载动态均衡算法和基于业务等级的功控自适应广播路由算法来解决无线传感网的能耗均衡。本项目利用移动sink网关节点上下行数据映射模式,建立移动蜂窝网和无线传感网两者在网络质量、业务流量、业务级别、用户倾向等参数之间的通信模型,并提出了结合业务类型、节点发射功率、节点剩余能量等参数建立基于多个移动sink网关的大规模无线传感网系统跨层能耗模型,优化传感网节点接入、负载均衡和传输路由的选择,使得整个传感网节点能耗更加均衡。通过系统仿真,在模拟的实际物理环境中对理论研究进行了验证和优化,实现大规模无线传感网系统的能耗均衡,延长网络生命周期。
期刊论文列表
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专利列表
DOI:--
发表时间:2015
期刊:系统仿真学报
影响因子:--
作者:单联海
通讯作者:单联海
A Low Complexity Secure Network Coding in Wireless Sensor Network
无线传感器网络中低复杂度的安全网络编码
DOI:10.6138/jit.2016.17.5.20160225a
发表时间:2016-09
期刊:Journal of Internet Technology
影响因子:1.6
作者:Lianhai Shan
通讯作者:Lianhai Shan
Adaptive mobile gateway:QoS-guaranteed challenges for Wireless Sensor Networks
自适应移动网关——无线传感器网络的 QoS 保证挑战
DOI:--
发表时间:2015
期刊:Lecture Notes in Electrical Engineering
影响因子:--
作者:Lianhai Shan
通讯作者:Lianhai Shan
A Novel QoS Mapping Mechanism in Integrated UMTS/WLANs
集成 UMTS/WLAN 中的一种新颖的 QoS 映射机制
DOI:10.1007/s11277-014-2174-4
发表时间:2014-11
期刊:Wireless Personal Communication
影响因子:--
作者:Weiwei Gao
通讯作者:Weiwei Gao
A Mobile-Gateway-Assisted Transmission Scheme for Wireless Sensor Network
一种移动网关辅助的无线传感器网络传输方案
DOI:10.1007/978-3-319-13707-0_131
发表时间:2015
期刊:Lecture Notes in Electrical Engineering
影响因子:--
作者:Lianhai Shan
通讯作者:Lianhai Shan
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