分簇无线传感器网络寿命和能量空洞理论分析

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1、ATheoreticalAnalysisoftheLifetimeandEnergyHoleinClusterBasedWirelessSensorNetworksSpecialty：．ComputerScience&TechnologyMasterDegreeCandidate：凹幽曼巡，丛Q坠避旦Supervisor：PROFESSORLIUANFENGSchoolofInformationScience＆EngineeringCentralSouthUniversityChangShaHunanP．R．C摘要

2、无线传感器网络经常按照丛集式部署，这种铺设方案具有通信效率高和扩展性强等优点。然而，由于丛集部署的协议复杂度高，其理论分析和优化改进仍然是一个难题。本文主要对比研究了四种不同协议下的性能表现，它们分别是LEACH(低能量自适应分簇路由协议)、MLEACH(多反射白适应分簇路由协议)、HEED(混合节能分布分簇路由协议)和UCR(非均等集群分簇路由协议)。本文是第一次讨论关于第一个节点死亡时间(FDT)和所有节点死亡时间(ADT)的最大化问题，同时也探讨了使得网络寿命最长的相关参数的优化问题，运用相关数学理论和方法分

3、析不同区域的节点的能量消耗情况。本文推导出了使得网络寿命最长的相关参数的最优值和不同区域的节点的能量消耗分布情况。此外，我们还建立了时间和空间的演化网络，从一个稳定状态(没有任何死亡)到一个不稳定状态(有一些死亡的节点)和最后的死亡状态(所有节点模)。通过此模型能够确定在给定的任一时间和位置处的网络运行状态。。为了检验结果的准确性，通过OMne付斗平台，做了大量的仿真实验。结果表明，理论分析与实验测试的结果误差在允许的范围内。因此，我们有很大的把握认为结论是正确的，是能够用来指导网络传感器的部署和优化丛集式网络的。

4、关键词：无线传感器网络；网络寿命；能源孔；簇半径；性能优化STATEMENTOFORIGINALITYIdeclarethattheworkpresentedinthisthesisis，tothebestofmyknowledgeandbelief,originalandmyownwork，exceptasacknowledgedinthetext，andthatthematerialhasnotbeensubmitted，eitherinwholeorinpart，foradegreeatthisoranyot

5、heruniversity．Author：Signature：Date：AUTHORIZATIONInpresentingthisthesisaspartialfulfillmentoftherequirementsforanawardofa‘master’sdegreeatCentralSouthUniversity，IgranttoCentralSouthUniversitythenon。exclusiveroyalty—freefighttoarchive，reproduce，distribute，anddi

6、splaythethesisinanyandallforms，includingelectronicformat，viaanydigitallibrarymechanismsmaintainedbytheuniversity．IacknowledgethatIretainownershipfightstothecopyrightofthiswork，butnotlimitedtotherighttouseallorpartofthisworkinfutureworks，suchasarticlesorbooks．L

7、ibraryusersaregrantedpermissionforindividual，researchandnon-commercialreproductionofthisworkforeducationalpurposesonly．Anycopyingorpublicationofthisthesisforcommercialpurposes，orforfinancialgain，isnotallowedwithoutmywrittenpermission．Author：Instructor：Date：原创性

8、声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。r只尘LFI丝望!呈年学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有