论文摘要
传感器网络作为一种新型采集数据的技术手段,无论在军事领域还是民用领域都受到了越来越多的关注。而路由协议是无线传感器网络的重要组成部分,负责在源节点和目的节点之间传输数据。由于无线传感器网络具有与传统网络不同的特点,因而传统网络的路由算法不能有效地应用于无线传感器网络,路由算法成为无线传感器网络中的热点研究领域。在目前的研究中,分簇路由算法被认为是能进行高效的能量管理,延长网络生存期的最有效途径之一。在对当前无线传感器网络路由算法的系统学习和总结基础之上,本文对无线传感器网络路由分簇算法展开了相关研究,主要在以下三个方面做出了有益的尝试:第一,论述了传感器网络的一些特点,对现有的路由算法,包括平面路由算法和分簇路由算法进行了分析,综述了它们的优点以及性能上的一些不足,为设计新的分簇路由算法奠定基础。第二,选择典型的分簇路由—LEACH协议作为研究对象,分析了LEACH协议中选择簇头和簇内通信的不足,在此基础上提出自己的改进算法。改进后的LEACH算法以节点的剩余能量以及节点到基站的距离为依据来进一步选择簇头节点,并且让簇内通信采用多跳方式。仿真结果表明,改进后的LEACH算法与原算法相比,簇头分布更为均匀,并且网络的生存时间和能量的使用效率均得到有效提高。第三,为了延长网络生存周期,提高能量的使用效率,本文提出了一种新的分簇路由算法—能量高效的分簇路由算法。该算法在组簇期间根据节点间的相互距离进行组簇,保证节点的数据发送能耗最小;该算法同时还保证簇间传输的能耗较小,使网络尽可能达到负载均衡,进一步地提高能量的使用效率。实验结果表明,与典型的分簇式路由算法—LEACH算法和其改进算法相比,网络的生命周期得到有效提高。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 研究背景1.2 研究内容1.3 本文组织第二章 无线传感器网络概述2.1 无线传感器网络的概念2.1.1 无线传感器网络的体系结构2.1.2 传感器网络的特点2.2 传感器网络的节能性研究2.3 传感器网络的性能评价2.4 无线传感器网络的应用2.5 本章小结第三章 无线传感器网络路由协议的分析与比较3.1 无线传感器网络路由协议概述3.2 无线传感器网络路由协议的特点3.3 传感器网络路由的设计目标3.4 传感器网络路由协议研究现状3.4.1 路由协议分类3.4.1.1 平面路由协议3.4.1.2 层次化路由协议3.4.2 路由协议的比较分析3.5 本章小结第四章 对LEACH 协议的研究和改进4.1 LEACH 算法4.1.1 LEACH 算法介绍4.1.2 算法中存在的问题4.2 对LEACH 算法的改进4.2.1 最小能耗生成树4.2.2 簇头的选举4.2.3 改进的算法过程4.2.4 数据汇聚4.3 算法仿真与分析4.3.1 算法仿真采用的网络模型4.3.2 算法仿真的参数设定4.3.3 算法仿真结果4.4 本章小结第五章 节点能量高效的无线传感器网络分簇路由算法5.1 分簇路由算法的优势5.2 算法提出背景5.3 EECA 设计的基本目标5.4 EECA 算法5.4.1 基本工作流程5.4.2 分簇5.4.3 确定簇头5.4.4 确定路由表5.4.5 数据传送5.4.6 路由维护过程5.5 算法仿真与结果分析5.5.1 算法仿真采用的网络模型5.5.2 算法仿真参数设定5.5.3 仿真过程与性能分析5.6 本章小结第六章 总结与展望6.1 全文总结6.2 研究展望参考文献致谢在学期间的研究成果及发表的学术论文
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标签:无线传感器网络论文; 能量有效论文; 网络生命周期论文;