wsn中分层的数据融合路由算法研究

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1、大连理工大学硕士学位论文WSN中分层的数据融合路由算法研究姓名：刘爽申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：王洪玉20071221大连理工大学硕士学位论文摘要近几年随着传感器技术、嵌入式技术、无线通信技术和网络等技术的飞速发展和日益成熟，在世界范围内开始出现了具有感知、数据处理和短距离无线通信功能的传感器，并且由这些传感器节点构成的无线传感器网络引起了人们极大的关注。无线传感器网络的随机布设、自组织、环境适应等特点使其在军事、环境、医疗、家庭和其它商用领域有广阔的应用前景和很高的应用价值

2、。目前路由协议的研究已经成为无线传感器网络研究中的热点，路由协议的研究集中在如何节省能量而使网络的生存时间最长，这是因为传感器节点的电池能量、通信能力、计算能力都有限，另外节点数量众多且通常运行在人类无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中，使得无法充电或更换电池，所以相对于其他方面节能是一个迫切需要解决的问题。本文在LEACH算法的基础上结合了分层以及数据融合技术来达到进一步节省网络能耗的目的。本文首先针对目前大多数无线传感器网络的分簇算法并未考虑融合代价所带来的影响，提出了一个新的分簇算法CFTC

3、，该算法综合考虑了融合代价和传输代价，将二者作为判定簇头节点的主要条件，确保选出的簇头节点执行的簇内融合都是有效的，节省了能耗，同时此算法又考虑了节点的剩余能量且为每个参与簇头竞争的节点增加能量阈值的限制，均衡了节点的能耗负担。仿真结果表明该算法的性能优于LEACH，不仅延长了网络的生命周期，而且还降低了网络的总能量消耗。本文又考虑到传输代价和融合代价对最优的路由选择的影响，提出了基于传输和融合代价的相关数据的路由算法RCFTC，该算法依据LEACH中的方法选择簇头，簇头节点根据这两个代价的不同

4、对簇内的成员节点采用不同的路由方法，确保监测到的相关数据经过簇头节点的有效融合处理后在传输过程中总能量消耗较低。仿真结果表明，该算法的性能明显优于LEACH，延长了网络的生命周期。上面的两个算法采用的是单跳路由，相对于多跳路由会消耗更多的能量，尤其是采用了数据融合技术，于是本文最后又提出了一个简单的融合树的构建方法，并且将这种融合树的路由方式应用到LEAcH算法中，极大地提高了网络的生存时间。关键词：无线传感器网络；数据融合；分层路由；融合代价；传输代价大连理工大学硕士学位论文Researcho

5、nHierarchicalDataAggregationRoutingAlgorithminWSNAbstractwitllther印idprogressmadeintheimprovementofsensor,embeddedcomputing,wirelesscommunicationandnetworktechnologiesinrccentyears，itbegintoal，pe盯nodescapableofsensing,dataprocessingandradiocommunicat

6、ionallovertheworld．Peoplepaytremendousattentiontowirelesssensornetworkscomposedofsuchnodes．WirelessSOllsornetworkshavealotofuniquefeamressuchasrandomdeployment,self-organization,environmentadaptationandSOon．Thesefeaturesmakeithaveawideapplicationfutu

7、reandhiglIapplicationvalueinmilitary,environmental，medical，familyandothercommercialarea．RecentroutingprotocolhasbecomethehotresearchofWSN．1f1坞studyofroutingprotocolfocusesonhowtoreducetheoverallenergydissipatedinthenetworkandtomaximizethelifetimeofne

8、twork．111ei'easonisthatsgnsornodeshavelimitedenergysupply．computingandcommunicationpowerandaledeployedininaccessibleterrainsordisasterreliefoperation．Socomparingtootheraspectsenergyconservationisaproblemsolvedurgently．Thispaperadoptedhierarchicalanda