基于分簇的无线传感器网络路由协议研究.pdf

兰州理工大学
硕士学位论文
基于分簇的无线传感器网络路由协议研究
姓名:彭铎
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:张秋余
20090420
摘要——。协议不适合无线传感器网络,从而设计能够有效节约能量,延长网络生命周期的路由协议成为无线传感器网络研究的一个重点,其中对网络进行分簇化管理是一线传感器网络路由协议的特点和分类,对目前提出的具有代表性的无线传感器网络分簇路由协议,分析了其基本工作原理。通过对各个协议性能的综合对比分析,首的问题,采用随机选择和基于权值的选择相结合的方式,综合考虑节点的剩余能量和该节点之前是否己担当过簇首来没定权值,并注意能量因素对权值的影请加入该簇。根据簇首离基站的远近,通过调整簇内成员的最大值,限制成簇规送到基站,设立转发代价参数,根据节点间距离和节点剩余能量选择转发代价小且能量状况好的簇首作为下一跳节点转发数据,均衡了节点能量消耗,进一步提最后,对提出的分簇路由算法和惴ń蟹抡娑员仁笛椋橹ち诵关键词:分簇;无线传感器网络;路由协议;簇间转发;由于传感器节点能量、存储处理和传输能力的限制,使得传统的无线路由个重要的研究方向。本文对无线传感器网络分簇路由协议进行了详细的研究与分析。阐述了无总结出现有分簇路由协议的特征和不足之处,在此基础上,从簇头的产生、簇的形成、数据传输三个方面加以改进,提出了一种能量高效的分簇路由协议在协议中,针对簇首选择的随机性使得能量较小的节点也被选为簇响程度,从而调整节点成为簇首的概率。在成簇过程中,节点根据收到的各簇首的广播报文信号强度和剩余能量信息,选择距离近且剩余能量高的簇首节点并申模,避免簇间负载不均衡。在数据传输中采用多跳与单跳相结合的方式将数据传高了网络的生命周期。算法在节约节点能量和延长网络生命周期方面的可行性和有效性。硕士学付论文
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插图索引图无线传感器网络的典型系统结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图无线传感器节点结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图传感器网络的协议栈⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.淖橹峁埂檠亓唇惺荽洹协议的组织结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯报文格式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..ㄎ母袷健图簇的形成算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯虲氖荽淠J健图簇问转发算法流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图一阶无线电模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图传感节点随机分布图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同初始能量时的网络生存周期⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图网络能耗随时间变化关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图网络中节点的平均能量消耗⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯接收到的数据量随时间变化的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图基于分簇的无线传感器网络路协议研究
附表索引执芈酚尚樾阅芏员取表实验参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表不同节点存活比时的网络生存周期⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.表硕士学位论文
作者签名:彰钎作者签名:影钎,导师签名:多么/搬参兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明日期:口瓿г吕┤日期:≯甓嘣伦秩日期:口甏踉吕┤原创性声明学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。
第滦髀研究背景及意义应用⋯,它综合了传感器技术、通信技术、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术等领域的最新成果,通过大量部署在监测区域内的微型传自组织、多跳的网络方式发送到目标用户,是当前备受关注的、涉及多学科交叉、技术高度集成的前沿热点研究领域,俊S捎赪在社会生活各个领域具有十分无线传感器网络作为新一代的无线自组网络,具有非常广泛的应用前景,其多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注,美国自然科学基金委员会美国拖喙鼐虏棵哦级晕尴叽ǜ衅魍绺枇烁叨戎厥樱岢计划,强调战场情报的感知能力、信息的综合能力和信息的利用能力,把无线传感器网络作为一个重要研究领域,寻求在未来军事行动中取得优势地位。与传统自组织