基于密集部署的无线传感器网络路由算法研究

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1、长沙理工大学硕士学位论文基于密集部署的无线传感器网络路由算法研究姓名：袁强申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：李平20100301摘要传感器网络中为了增强整个网络所采集信息的鲁棒性和准确性，节点往往密集部署。节点的密集部署一方面提高了网络采集信息的有效性和准确性。而另一方面也引起了节点之间的信号干扰和不必要的能量消耗。本文主要研究基于数据冗余的DD路由协议和干扰避免的路由协议。无线传感器网络路由协议是无线传感器研究领域的一个重要内容，节点密集部署，会造成大量的数据冗余和过多的能量消耗，为此，本文在直接扩散路由协议的基础

2、上通过设置最佳跳数、最大跳数、节点度阀值、递减梯度等参数来控制数据包的转发跳数和转发概率，仿真证明改进后的路由协议有效地降低了节点能耗，防止了网络拥塞。针对节点密集分布引起的网络干扰问题，利用模拟退火原理、根据无线传感器网络的特点，在SMACS／EAR协议基础上设计了一种适用于无线传感器网络的频率分配方案。并且根据一定范围内节点之问的频率间隔对数据转发概率进行控制，达到了有效控制信息包路由过程中可能遇到的干扰、能量消耗以及拥塞等问题。最后根据算法原理，利用网络仿真器NS2对改进前后的路由协议进行了能耗、数据传输成功率等方面的比较，

3、验证了算法的有效性。关键词：频率干扰；模拟退火算法；路由协议；节点度阀值；概率阀值ABSTRACTInordertostrengthentheentirenetworkcollectedinformatlonontherobustnessandaccuracyinSensornetworks，nodesareoftendenselydeployed·Nodesdenselydeployedontheonehandtoimprovethenetworkcollectmginformationonthevalidityandaccur

4、acy．Ontheotherhandcausedtheslgnalinterferenceandunnecessaryenergyconsumption．Inthispaper，researchisbasedondataredundancyDDroutingprotocolsandroutingprotocolstoavoldinterferencewith．Wirelesssensornetworkroutingprotocolsstudyisanimportantelementlnwirelesssensorfield．Nod

5、edensitydeployment，willcausealotofdataredundancYandexcessiveenergyconsumption．Thispaperstudycontrolparameterssuchaspacketf．orwardinghopsandforwardingprobabilityonthebasisoftheDirectedDiffusionroutingprotocolbysettingthebestjumpthenumberofmaximumhops，node．degreethresho

6、ld，decreasinggradientto．SimulationshowsthatthelmProVedroutingprotocoleffectivelyreducesthenodeenergyconsumption，PreVentnetworkcongestion．Fortheinterferenceproblemscausedbynodesdenselydistributed·Useofsimulatedannealingprinciples，accordingtothecharacteristicsofwireless

7、sensornetworkdesignedafrequencyallocationschemeforwirelesssensornetworksbasedontheSMACS／EAR．Onthisbasis，accordingtothefrequencyspacingbetweennodest0controlprobabilityofdataforwardingwithinacertainrange，achleVeeffectivecontrolpacketroutingprocesswhichmayencounterinterl

8、．erence，energYconsumption，andcongestionproblems·Finally，accordingtothealgorithmtheory，weusenetworksimulatorNS2tocomparethebe