双层无线传感器网络生命周期的研究

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1、ResearchontheNetworkLifetimeofTTSN4砌esisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementFortheMSDegree锄computersystemstructureByLiYinPostgraduateProgramComputerScienceDepartmentCentralChinaNormalUniversitySupervisor：LianshengTanAcademicTitle：ProfessorSignatureApprovedMay,2011舢2洲0㈣8㈣9㈣8华中师范大学学

2、位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。懈名：多k日期：矧年占月J日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、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电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印

3、、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同意华中师范大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。．力．戮拿蔚日焉f年窖册B日期：力ff年6月1日日期：≯ff年-61日本人已经认真阅读“CALIS高校学位论文全文数据库发布章程"，同意将本人的学位论文提交“CALIS高校学位论文全文数据库"中全文发布，并可按“章程"中的规定享受相作者签名：日期．少“摘要无线传感器网络中节点的能量是有限的，任何路由协议，都必须要考虑到节点的能量消耗情况。一旦节点能量消耗完，那么节点就不能再继续收集和发送数据，从而影响整个网络的工作情况。如何节约能量，是提高无线传感器网络

4、生命周期的关键。在最近几年，有很多学者提出了用中继节点来最大化网络的生命周期。他们将无线传感器网络划分为两层，称为双层无线传感器网络(TTSN)。在TTSN中，中继节点拥有很高的能量，它们负责接收和传递数据，相当于簇节点。虽然中继节点拥有很高的能量，但是节点的能量终究是有限的，如何提高整个网络的生命周期，仍然是一个具有挑战性的问题。本文提出了动态选择算法(DSA)来解决双层无线传感器网络的生命周期问题。该算法通过最小化AFN节点的能量消耗值，达到提高TTSN生命周期的目的。算法的具体思想是首先对AFN节点进行分层，然后由里向外，为节点选择最优路径。本文给出了DSA算法的实现

5、过程，同时也分析了算法的复杂度以及其延长TTSN生命周期的能力。仿真结果表明DSA算法能够极大提高TTSN的生命周期。为了均衡节点的能量消耗，本文将移动智能Agent引入到DSA算法中。移动智能Agent，能够在节点之间进行移动，动态的监听节点能量消耗情况。根据节点的能量消耗和剩余能量情况，调整节点的路由选择，以达到均衡节点能量消耗的目的，从而实现网络生命周期的最大化。最后，本文给出了如何搭建移动智能Agent平台，给出了仿真实现的流程。仿真实验表明，基于移动Agent的DSA算法，相较于单纯的DSA算法能够更好的延长网络生命周期。关键词：网络生命周期，双层无线传感器网络，

6、DSA算法，移动智能AgentAbstractWirelesssensornetworktechnologyisaverypopularresearchinnowadays．Duetotheenergyofsensorislimited，SOtheentirenetworklifetimeislimitedtotheenergy．Howtoimprovethelifetimeofwirelesssensornetworkisoneofthemostimportantissuestoconsider．Inrecentyears，alotofliteraturepresents

7、thatusingrelaynodetomaximisethelifetimeofnetwork．Intheseliteratures，wirelesssensornetworkisdividedintotwolayers，andiscalledtwo-tieredsensornetwork(TTSN)．InTTSN，Relaynodehashi曲energy,theyaleresponsibleforreceivingandtransmitingdata,andareequivalenttoclusternode