基于能量与连通度的wsn拓扑控制算法研究

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1、万方数据AThesisinComputerSoftwareandTheoryResearchofWSNTopologyControlAlgorithmBasedonEnergyandConnectivityByChenXingSupervisor：AssociateProfessorLiuXingNortheasternUniversityJune2011万方数据独创性声明／／IIlIII-嬲W¨IIIIINIyIIIIHlIl4IlIIIllIIH本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果

2、，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：阵墅日期：2Dll鼻钢≯7Ii学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半矿两年口学位论文作者签名：f球星签字日期：‰嘶6,t71lj导师签名：别疑夕签字日期：2。f卜∥-27万

3、方数据东北大学硕士学位论文摘要基于能量与连通度的WSN拓扑控制算法研究摘要无线传感器网络(WSN)作为新兴的网络测控技术，是能够自主实现数据采集、融合和传输应用的智能网络应用系统。无线传感器网络使逻辑上的信息世界与真实的物理世界紧密结合，从而真正实现“无处不在的计算”模式。无线传感器网络无论是在国防还是在国民经济的各个领域均有着广阔的应用前景。无线传感器网络中电池能量是每个节点最宝贵的资源，如何高效使用能量来最大化网络的生命周期和维持能量的持续供应是设计的一个重要原则。对于自组织的无线传感器网络而言，网络拓扑控制对网络性能影响很大。良好的拓扑结构除了能够提高路由协议和MAC协议的效

4、率外，其另外的一个重要目标就是在保证网络连通性和覆盖度的情况下，尽量合理高效的使用网络能源，延长网络的生存时间。本文详细分析了WSN的各种拓扑控制算法，针对各种算法的优缺点进行了综合比较。在拓扑控制的基础上，围绕高效使用网络能量，尽可能长的延长网络生命周期来研究，在LEACH算法的基础上进行改进，提出了LEACH．N算法。LEACH．N算法从簇头选举、簇区划分和通信稳定三个阶段对LEACH算法进行了改进，充分考虑的节点的剩余能量、连通度等因素，使簇区划分更均匀，均衡网络能量的消耗，延长网络的生命周期。最后，使用NS2仿真软件对两种算法进行仿真。从网络的生命周期、系统整体能量消耗和汇

5、聚节点接收的数据量三个方面进行比较，结果表明，LEACH．N算法能有效地节省网络能量，延长网络生命周期，在一定程度上解决了LEACH算法能量利用率低的问题，达到了改进的目的。关键词：无线传感器网络；拓扑控制；NS2；LEACH．II．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractResearchofWSNTopologyControlAlgorithmBasedonEnergyandConnectivityAbstractAsanemergingnetworkmeasurementandcontroltechnology,Wirelesssensornetworkisanintell

6、igentnetworkapplicationsystemthatCanindependentlyrealizedataacquisition，fusionandtransmissionapplication．Wirelesssensornetworktiesthelogicalinformationandthephysicalworldtightlytogether，andreallyrealizes“theubiquitouscomputing”mode．Wirelesssensornetworkhasbroadapplicationprospectwhetherinthefi

7、eldofnationaldefenseorinthefieldofnationaleconomy．Wirelesssensornetwork’Sbatteryenergyisthemostpreciousresourceofeachnode，andhowtouseenergyefficientlytomaximizethenetworklifecycleandmaintainacontinuoussupplyofenergyisanimportantprincipl