无线传感器网络拓扑控制技术的研究

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1、单位代码１０１４４分类号ＴＰ滞编号ｍｉｉｉｉｉｎｉＴｌＭＭｆｃ硕±学位论文题目元誇使移齡闷踩抗非侣如巧末龄巧需妍究生姓名韦呑怎〇￣ｌ（Ｚ（＾届＾霉扣巧未专业）导师姓名皂轮禪论文完成日期２〇ｌＳ１＞６卑矮ｉ化少欠妻Ｓｈｅ打ｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工程硕士学位论文无线传感器网络拓扑控制技术的的研究硕士研究生：李安莹指导教师：吕艳辉教授学科、专业：计算机技术沈阳理工大学2015年12月分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工程硕士学位论文

2、无线传感器网络拓扑控制技术的研究硕士研究生：李安莹指导教师：吕艳辉教授学位级别：工程硕士学科、专业：计算机技术所在单位：信息科学与工程学院论文提交日期：2015年12月论文答辩日期：2016年03月学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationIndex：U.D.C：AThesisfortheMasterDegreeofEngineeringResearchonWSNTopologyControlTechnologyCandidate:LiAnyingSupervisor:Prof.LvYanhuiAcademicDegreeApplied

3、for:MasterofEngineeringSpeciality:ComputerTechnologyDateofSubmission:December,2015DateofExamination:March,2016University:ShenyangLigongUniversity沈阳理工大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作

4、品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字面弯日期；年＾月／〇日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ；沈阳理工大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）＞；疋

5、弯弯指导教师签名学位论文作者签名：若＾扛遂日期，；）別哀日期：知／＾，本／。摘要无线传感器网络（WSN）是集信息采集、传输以及处理于一体的智能信息管理系统，应用前景广阔，是目前比较活跃的一个领域。WSN是一种由大量微传感器节点组成的自组织网络，网络组织方式通常多种多样，为提高路由协议效率、降低网络能耗，以延长网络生存周期，需要有一个良好的网络拓扑结构。拓扑控制作为无线传感器网络研究中的核心问题，能够为数据融合、路由协议以及目标定位等提供技术支撑。基于分簇机制的拓扑控制算法是目前常用的一类拓扑控制算法。本文在对现有分簇算法进行分析的基础上，

6、着重研究了非均匀分簇算法，并针对非均匀分簇算法中存在的不足，设计了一种基于非均匀分簇的拓扑控制算法LEUC，主要成果如下：首先，针对现有非均匀分簇算法在分簇过程中未考虑剩余能量、节点密度等因素而导致网络能耗不均、网络生存周期缩短的问题设计了LEUC算法，该算法在选举候选簇首时，引入节点的剩余能量，使剩余能量大的节点成为候选簇首的概率增大；在计算竞争半径时，引入节点密度，使节点密集的区域形成规模较小的簇，而稀疏区域则形成大簇；为避免簇内偏远节点与簇首通信时能耗过大，在正式簇首产生之前，通过判断簇首节点与簇质心之间的距离，以决定是否需要重新选举簇首，从

7、而降低节点能耗，均衡网络能耗，延长网络生存周期。其次，针对现有簇间通信机制中簇首间单跳距离过长，造成远距离传输数据能耗过大的问题，本文设计了簇间多跳通信策略，即在簇内选举一个簇首助理节点作为中继节点，簇间利用中继节点转发，以避免簇首节点能耗过大；同时，在选择下一跳中继节点时，综合考虑距离、剩余能量、链路代价因素，以避免单个节点能耗较大，从而延长网络生存周期。最后，利用OPNET仿真工具对本文提出的LEUC算法进行了仿真测试，测试结果表明，与LEACH、EEUC算法相比较，LEUC算法能够有效均衡网络节点能耗，延长网络生存周期。-0-沈阳理工大学硕士

8、学位论文关键词：无线传感器网络；拓扑控制；非均匀分簇；簇质心；簇首助理AbstractAbstractWirelessse