无线传感器网络路由算法的改进研究

论文摘要

随着科学技术的进步与发展,无线传感器网络的应用越来越广泛,已成为计算机科学技术中的一个热点问题。无线传感器网络融合了传感器技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,具有广阔的理论研究与应用前景。无线传感器网络与传统网络通信技术有很多不同之处,传感器节点的能耗问题就是无线传感器网络需要考虑的重要因素。分簇算法和定向扩散算法是无线传感器网络路由算法研究的主要技术途径,为了减少不必要的节点收发次数和解决无线传感器网络中网络节点能量负载不平衡的问题,本文提出了一种基于分簇和定向扩散算法相结合的改进路由算法IDTRDD。IDTRDD算法将传感器节点进行分簇,簇间通信采用定向扩散算法,簇内通信采用簇首汇总的方法;同时为避免簇首节点使用过多,采用基于门限的簇首轮换机制,从而实现网络能耗均衡,最大限度地延长网络生命周期的目的。本文在GloMoSim仿真平台上实现了IDTRDD算法,仿真实验结果表明,改进后的算法对降低节点平均能耗、减少节点死亡率等指标有明显的改进作用,达到了延长网络生存时间的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 本文的主要工作与组织结构
• 第二章 无线传感器网络概述
• 2.1 无线传感器网络的发展历程
• 2.2 无线传感器网络的结构
• 2.3 无线传感器网络的节点
• 2.4 无线传感器网络的特点
• 2.5 本章小结
• 第三章 无线传感器网络路由协议
• 3.1 路由的分类
• 3.2 平面路由协议
• 3.2.1 DD 算法
• 3.2.2 Rumor 算法
• 3.2.3 EAR 算法
• 3.2.4 GBR 算法
• 3.2.5 IDSQ 算法
• 3.2.6 CADR 算法
• 3.3 算法比较
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于定向扩散路由算法的改进
• 4.1 定向扩散法分析
• 4.1.1 相关概念
• 4.1.2 定向扩散法描述
• 4.2 改进算法的设计
• 4.2.1 算法改进策略
• 4.2.2 IDTRDD 算法
• 4.3 IDTRDD 算法的实现
• 4.3.1 分簇机制
• 4.3.2 簇内通信
• 4.3.3 簇间通信
• 4.3.4 兴趣广播
• 4.3.5 数据传输
• 4.3.6 梯度加强
• 4.3.7 簇首轮换
• 4.4 本章小结
• 第五章 仿真实验与分析
• 5.1 网络仿真软件
• 5.1.1 GloMoSim 网络仿真软件
• 5.1.2 GloMoSim 中节点的层次模型
• 5.2 GloMoSim 仿真与分析
• 5.2.1 配置仿真参数
• 5.2.2 协议仿真评价指标
• 5.2.3 实验结果分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献