基于无线传感器网路由协议的节能高效研究

【摘要】：由于微电子微处理器微计算机系统先进的计算机技术和无线通信等技术的进步，促进了无线传感器网络的产生和迅速发展无线传感器网络能够将分布在监测区域内的具有信息采集功能，并能进行数字处理及无线通信功能的节点，通过采用无线通信方式，以自组织方式形成一个多跳网络，来共同完成监测功能无线传感器网络不同于传统的网络，传感器节点通常由电池供电，在恶劣环境下更换电池不便，因此节省节点的能量是无线传感器网络的重要问题 本文提出了一种基于层次的无线传感器路由算法，主要是基于分簇式路由协议LEACH协议，设计实现无线传感器网络的节能高效路由，基于剩余能量的簇首选举算法的目标是节约传感器节点的能量，提高整个网络的生命周期，保证网络的稳定性 节能高效的传感器路由算法每次选取的簇首都是剩余能量最大的节点，从而防止簇首节点因能耗过快而死亡节点采用休眠唤醒机制，即未收到簇首广播信息的节点进入休眠状态，当一轮结束以后，该节点唤醒重新进入簇首竞争阶段簇内采用单跳的数据通信方式，簇间采用多跳的通信方式，通过Prim算法生成最小生成树，使簇首节点通过生成树上的邻居簇首节点转发数据信息，减少远距离的簇首节点发送数据的能耗仿真实验显示改进的算法能有效节省网络能耗，延长网络生存时间 【关键词】：无线传感器网络 路由协议 LEACH协议 多跳传输 节能高效
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 研究背景与意义8-10
• 1.2 论文研究方向10-11
• 1.3 论文整体结构11-12
• 第二章 无线传感器网络路由协议概述12-26
• 2.1 无线传感器网络工作模式12
• 2.2 无线传感器网络体系结构12-16
• 2.3 无线传感器网络路由协议16-23
• 2.3.1 平面路由协议16-19
• 2.3.2 层次式路由协议19-23
• 2.4 无线传感器网络路由协议比较23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 基于 LEACH 协议节能高效路由算法26-36
• 3.1 IEAB 研究基础26-31
• 3.1.1 LEACH 协议物理机制26-27
• 3.1.2 LEACH 协议算法实现27-29
• 3.1.3 LEACH 协议簇首选取算法29-31
• 3.2 IEAB 最优簇首个数研究31-33
• 3.3 仿真分析33-34
• 3.4 本章小结34-36
• 第四章 IEAB 簇首选取算法36-45
• 4.1 IEAB 设计目标36-37
• 4.2 IEAB 簇首选取算法思想37-39
• 4.3 IEAB 改进簇首选取算法详述39-40
• 4.4 IEAB 簇首选取仿真分析40-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第五章 IEAB 数据传输路由方式45-56
• 5.1 簇内单跳路由传输方式45-46
• 5.2 簇间多跳路由传输方式46-51
• 5.3 仿真分析51-55
• 5.3.1 节点存活率仿真分析51-52
• 5.3.2 网络剩余能量仿真分析52-54
• 5.3.3 数据传输时延54-55
• 5.4 本章小结55-56
• 第六章 总结与展望56-59
• 6.1 论文总结56-57
• 6.2 论文创新点57
• 6.3 未来工作展望57-59
• 参考文献59-62
• 附录 攻读硕士学位期间撰写的论文62-63
• 致谢63

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