浅论wsn中能量高效的拓扑控制的研究与仿真实现

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1、分类号UDC密级学位论文WSN中能量高效的拓扑控制的研究与仿真实现作者姓名：指导导师姓名：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：刘高强赵林亮教授东北大学信息科学与工程学院硕士学科类别：工学计算机软件与理论2010年6月论文答辩日期：2010年7月答辩委员会主席：张斌教授贾杰副教授姜月秋副教授东北大学2010年6月AMasterThesisinComputerSoftwareandTheoryResearchandSimulationofEnergyEfficientTopologyControlinWirelessSensorNetworkbyLiuG

2、aoqiangSupervisor：ProfessorZhaoLinliangNortheasternUniversityJune2010独创性声明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，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已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：寺J岛p害星、日期：2移／护．f．1y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

3、构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权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U寸l'q为作者获得学位后：半年一一年口一8$rs两年口学位论文作者签名：刘南缠、导师签名：{立十0幻，1签字日期：矽p，G．巧签字日期：洳p／．百东北大学硕士学位论文摘要INSN中能量高效的拓扑控制的研究与仿真实现摘要无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。传感器网络的应用前景非常广

4、阔，能够广泛应用于军事、环境监测和预报、健康护理等领域，随着传感器网络的深入研究和广泛应用，传感器网络将逐渐深入到人类生活的各个领域。由于传感器节点通常采用容量有限的电池提供能量，能量十分有限。所以，如何高效使用能量来最大化整个网络系统的生存时间，是无线传感器网络设计中的一个重要挑战。本文在三个方面提出了高效利用网络能量，延长网络生命周期的策略。首先，提出节点基于正态概率的非均匀分布策略，该策略能够有效的平衡网络的能量消耗，提高整个网络的能量利用率。其次，在非均匀分布的基础上，提出了能量高效的拓扑控制策略——EETC，该策略在不减少原始的节点覆盖度的情况下，尽量减少活动节点的个

5、数，降低采集信息的冗余度，提高能量利用的有效性。最后，提出了一种基于拓扑控制的路由协议——PBRP，该协议利用拓扑产生的邻居表来选择有效的路径，减少了生成和维护路由表所需要的能量消耗，提高了网络的生命周期。NS2仿真结果显示，以上三种策略相结合能够有效的提高网络能量的利用率，延长网络的生命周期。关键词：无线传感器网络；拓扑控制；非均匀分布：能量高效查!!奎鲎壁主堂堡垒文．Ab。t，a。t————————————————————————————————————————————————————————一：：：=：：ResearchandSimulationofEnergyEffic

6、ientTopologyControlinWirelessSensorNetworkAbstractAwirelesssensornetwork(WSN)consistsofalargenumberoflow．COStmicrosensornodesdeployedinthemonitoredarea．Thesenodeswillformaself-organizedmulti．hopnetworkbywirelesscommunication，whichaimstocollectandprocessreal．timeenvironmentalinformation，thenf

7、orwardtheresultstoitsusers．Theprospectofsensornetworkapplicationisverywide．Itcanbeusedinmilitary，environmentalmonitoringandforecasting，healthandotherfields．Withthein-depthresearchandextensiveapplicationofsensornetwork，sensornetworkwillgraduallypene