基于节能的无线传感器网络路由机制及算法研究

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1、Y1438378分类号：——UDC：——工学博士学位论文密级：——编号：——基于节能的无线传感器网络路由机制及算法研究博士研究生：指导教师：学位级别：学科、专业：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：孙亭杨永田教授工学博士计算机应用技术计算机科学与技术学院2007年7月2007年10月哈尔滨工程大学哈尔滨工程大学博士学何论文通信通过将簇内节点组链，使得数据在从源节点向簇首的传输过程中就得到了充分的融合，降低了传输能耗。链首作为簇首的代理节点，分担了簇首的工作，降低了簇首的能耗，而链首的动态更换使得

2、节点间的能耗更加平均。针对无线传感器网络与实际应用相结合的特点，本文提出了一种能够解决网内可移动节点运动过程中与静态节点顺利通信问题的移动节点路由算法。把基于移动代理的信息处理过程扩展到簇内，将移动节点在簇内沿最优路径收集数据的问题等价成一个顶点加权的游客问题，通过采用一种新的近似算法，由簇首计算出移动节点在簇内运动的最佳路径，使移动节点能够采集到最充分的静态节点数据。新路由算法给出了各要素彼此之间的关系，保证了移动代理节点对固定静态源节点的信息的成功接收，与此同时结合动态休眠机制，降低了节点能耗。全文的工作围

3、绕分层的无线传感器网络路由展开，结合无线传感器网络的特点及其实际应用环境的特点，来解决目前领域内存在的问题。关键词：无线传感器网络；路由机制；分层路由；簇：能量优化AbstractInrecentyears，somenewlowcostandmulti．functionmicro．sensornodesareproducedalong、ⅣitlltherapiddevelopmentofMicro—Electro-MechanicalSystems，lowenergy—consumptionelectro-de

4、vicesandwirelesscommunicationtechniques．Andinthefuture，wirelesssensornetworksthatconsistoftheseequipmentswillprobablybringhugeinfluencetoalmostalloftheindustrialfieldsandpeople’Sdailylife．However,aswirelesssensornodesarecharacterizedbylimitedenergyavailabili

5、ty,lowmemoryandreducedprocessingpower,energyefficiencyisakeyissueindesigningthenetwork．Routingmechanismcallaffectthenetwork’Sstatusfromthenetworklayer；simple，effectiveandlowenergyconsumptionroutebecomesanimportanttargetofahigllperformancenetwork．Takingtheene

6、rgyoptimizationasthegoal，thisdissertationmainlyresearchesonthecluster-basedhierarchicalroutingprotocols，includingthecommunicationbetweennodesinduster,dynamicfoundationoftheclusteraswellasapplication-basedroutingsolution．Inthedissertation,anewleast-hopbasedro

7、utingalgorithmisproposed．nlenetworkoverallusesthecluster-basedhierarchicairoutingmechanism．andincluster,least·hopbasedroutingmodelisusedfordatacollectionandtransmission．111iskindofstructurefullyutilizestheadvantageofleast．hoproutewhilethenodesiSmoreincluster

8、,whichCallmakethecommunicationbetweennodesalongwiththebestroute，andCanmaketheinformationpacketsinthenetwork1east．Solongasremembertheirownhopnumberandthosenodesthatareone-hopfarawayfromthem，theso