论文摘要
随着无线技术、传感技术、集成技术等的快速发展,无线传感器网络(WSN：Wireless Sensor Networks)成为越来越受人关注和研究的技术。无线传感器网络是由大量廉价的、低能耗、微型传感器节点组成的,以多跳的方式进行通信的分布式自组织网络。这些节点能够协作的实时监控、感知和采集各种环境或被监测对象的信息,对其进行处理并传送到终端用户。无线传感器网络是一种新兴的无线网络,具有广阔的应用前景,如在军事、农业、环境、建筑物监控等方面都有很好的应用价值,是在国际上受到热点关注的研究领域。无线传感器网络的各个节点是由电池供电,由于环境原因和节点数目庞大,电池的更换是很困难的,所以尽量节省各个节点的能耗是无线传感器网络的主要设计目标。在无线传感器网络中,各个节点采集到数据后,如何将数据传输到目的地,并且满足低能耗、低延迟和自动修复路径等功能是WSN最根本的要求。实现这些功能的关键就是无线传感器网络路由协议。路由协议是组网的基础,其主要任务就是建立能量高效的优化路径和可靠地传输传感器节点到汇集节点的数据。由于无线传感器网络中节点具有能量有限、移动性等特点,节点随时可能退出或加入网络。这就使得WSN路由协议的设计与传统的路由协议存在比较大的区别,WSN路由协议必须能够尽量节省节点能耗、能够适应网络拓扑结构的变化、能够及时建立和恢复路由路径等。路由协议根据不同的标准可以进行不同的分类,根据网络是否分簇可以分为基于簇的路由协议和非分簇的路由协议；根据路径选择可以分为单路径路由协议和多路径路由协议；根据网络逻辑管理结构可将路由协议分为平面路由和分层路由协议；根据是否要求知道网络节点的位置可以分为基于地理位置的路由协议和非基于地理位置的路由协议等等。本文主要研究基于簇的路由协议中的leach协议,详细描述leach的原理、算法,分析其优缺点,并在保证系统性能的情况下,对leach协议进行改进,实现提高网络生存期的目的。本文主要内容：对无线传感器网络进行总体概括,包括无线传感器网络概念、传感器网络体系结构、节点结构、协议栈、特点和应用领域等；对无线传感器网络路由协议进行概述,包括传感器路由协议概念、协议分类和几种代表性的路由协议概述；具体分析leach协议的网络模型、算法分析、耗能机理和相关研究；最后对leach协议的算法进行改进,以延长网络的生命周期。