无线传感器网络生存时间分析与优化

论文摘要

无线传感器网络中，由于节点的电源能量、计算与处理能力、通信带宽等方面受到限制，而且一般不能对节点进行能量补充，因此如何延长网络的生存时间成为该领域研究中的一个热点问题。本文研究了传感器网络的生存时间，分析了路由协议与节点能量消耗之间的关系。在目前众多分簇路由协议研究的基础上，本文提出了一种新的算法，算法先对网络进行分层，然后按照节点所在的层次跟所具有的剩余能量，选出网络中的候选簇头，通过适当增加靠近汇聚节点的低层次中候选簇头的个数，保证了整个网络传输过程中的能量均衡，接下来再经过候选簇头在其竞争半径内的竞争，选出最终的簇头。在数据传输过程中，对于某些簇成员节点，根据其地理位置，当它能够直接单跳传送给汇聚节点时，不需要经过簇头的转发，这样能更有效地减少簇头的负载，均衡网络能量消耗的分布，从而延长了网络寿命。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及其目的
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 无线传感器网络的应用
• 1.4 论文的主要内容及结构安排
• 第二章 无线传感器网络及生存时间分析优化的相关研究
• 2.1 无线传感器网络简介
• 2.2 无线传感器网络的发展历史
• 2.3 无线传感器网络的特点
• 2.4 无线传感器网络的体系结构
• 2.4.1 无线传感器网络结构
• 2.4.2 传感器节点结构
• 2.4.3 无线传感器网络协议栈结构
• 2.5 无线传感器网络的性能评价
• 2.6 传感器网络中的能耗分布
• 2.7 节能技术的相关研究
• 2.8 本章小结
• 第三章 无线传感器网络非均匀簇首选择路由协议
• 3.1 无线传感器网络的路由协议概述
• 3.2 路由协议设计特点及要求
• 3.3 无线传感器网络的路由分类
• 3.3.1 平面路由协议
• 3.3.2 分簇路由协议
• 3.3.3 基于地理位置的路由协议
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于分层的非均匀簇首选择路由协议
• 4.1 NCHR 协议思想介绍
• 4.2 ULCR 协议概述
• 4.3 NCHR 的网络模型
• 4.4 NCHR 算法描述
• 4.4.1 成簇阶段
• 4.4.2 数据传输阶段
• 4.5 算法步骤
• 4.6 仿真及结果分析
• 4.7 本章小结
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间主要的研究成果及科研工作