基于任播的簇间路由协议研究

论文摘要

无线传感器网络由许多具有低功率无线收发装置的传感器节点组成，能够有效地从不同环境监测收集周边环境信息并传送到远处的基站进行处理。传感器节点由电池提供能量，通常通过飞机布撒，人工布置等方式，大量部署在感知对象内部或者附近。由于传感器节点的电池能量有限，因此节点的通信应有效的利用能量，以延长网络的生命周期。LEACH协议是一种典型的能有效延长网络生命周期的节能通信协议。在LEACH协议的基础上，本文提出了一种新的适用于无线传感器网络的基于任播的簇间路由算法。该算法假设节点的地理位置已知，其特点是以簇的方式组织节点，簇区域由基站划分并固定，簇头节点根据节点的能量值选举产生，采用簇间多跳与基站通信。最后，本文利用NS2仿真工具对该算法进行了模拟仿真。实验结果显示，该算法本算法在节能、负载平衡方面比LEACH有一定程度的提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 应用领域
• 1.2.1 军事应用
• 1.2.2 环境应用
• 1.2.3 健康应用
• 1.2.4 建筑及城市管理
• 1.2.5 反恐和公共安全
• 1.2.6 其它商业应用
• 1.3 研究背景
• 1.4 研究内容
• 1.5 本文组织
• 第二章 无线传感器网络路由协议分析
• 2.1 无线传感器网络介绍
• 2.1.1 节点组成
• 2.1.2 网络体系结构
• 2.1.3 无线传感器网络的协议栈
• 2.1.4 无线传感器网络的特点
• 2.1.5 无线传感器网络和AD HOC网络的区别
• 2.2 无线传感器网络路由协议及其分类
• 2.3 无线传感器网络主要路由协议分析
• 2.3.1 平面路由协议
• 2.3.1.1 泛洪算法和闲聊算法
• 2.3.1.2 SPIN协议
• 2.3.1.3 DD协议
• 2.3.2 层次路由协议
• 2.3.2.1 LEACH路由协议
• 2.3.2.2 TEEN路由协议
• 2.3.2.3 PEGASIS协议
• 2.3.3 地理路由协议
• 2.3.3.1 GPSR路由协议
• 2.3.3.2 GEAR路由协议
• 2.3.3.4 SPEED协议
• 2.4 路由协议比较
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于任播的无线传感器网络路由协议设计
• 3.1 ANYCAST技术
• 3.1.1 ANYCAST研究背景
• 3.1.2 ANYCAST任播特点
• 3.1.3 ANYCAST的用途
• 3.2 路由协议设计的原则
• 3.3 基于任播概念的无线传感器网络路由协议设计
• 3.3.1 基本定义和假设
• 3.3.2 基本术语和数据结构
• 3.3.3 路由过程
• 3.3.3.1 初始化阶段
• 3.3.4 稳定工作阶段
• 3.4 主要函数
• 3.4.1 COMMAND（）函数
• 3.4.2 RECV（）函数
• 3.5 本章小结
• 第四章 仿真及比较
• 4.1 NS-2介绍
• 4.1.1 NS-2构建库
• 4.1.2 NS-2的特点
• 4.1.3 主要网络仿真元素的介绍
• 4.1.4 NS-2的工作机制
• 4.2 仿真的准备
• 4.2.1 钩子函数
• 4.2.2 建立链接
• 4.2.3 添加包头类型
• 4.2.4 包头绑定
• 4.2.4 包头绑定
• 4.2.5 编译代码
• 4.3 仿真过程及其性能分析
• 4.3.1 仿真环境与性能指标
• 4.3.1.1 仿真环境
• 4.3.1.2 性能指标
• 4.3.1.3 仿真结果的输出
• 4.3.2 仿真分析
• 4.3.2.1 节点死亡时间
• 4.3.2.2 耗能分析
• 4.3.2.3 SINK接收数据量分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文情况