无线传感器网络路由协议优化研究

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1、无线传感器网络路由协议优化研究摘要无线传感器网络因其低廉的价格、便利的部署方式，正得到越来越广泛的研究和应用。无线传感器网络最大的缺点是节点能量受限，同时存储空间及计算能力等资源也非常有限。在有限的硬件条件下，大规模数据采集易使网络产生拥塞现象，并造成节点能耗大幅度增加，严重时会造成网络的瘫痪。以上问题使得在无线传感器网络中数据传输的可靠性受到很大限制。本文以无线传感器网络路由协议为研究对象，综合考虑传感器节点能耗、通信可靠性，对路由协议进行优化和改进，以提高网络的有效工作时间。本文主要研究工作如下：l、在对

2、比分析现有无线传感器网络路由协议和算法的基础上，结合网络的特征，归纳出无线传感器网络路由协议的特点以及设计要求。2、在研究AODV路由协议和改进算法的基础上，提出适用于无线传感器网络的AODV改进算法ER．AODV。该算法采用限制泛洪改进机制，解决了AODV路由协议报文的广播风暴问题，节约节点的能量消耗。同时在路由过程中将链路质量、剩余能量及节点拥塞等多种因素作为确定路由的指标，为数据传输提供高效路由策略，提高了网络的生命期和数据传输的可靠性。3、研究和分析了无线传感器网络分层型路由协议LEACH，对LEAC

3、H协议中的簇头选举算法进行改进，同时引入蚁群算法，建立簇头间多跳路由，从而平衡传感器节点的能耗，延长网络的寿命。4、对ZigBee网络中星型结构、网状结构和簇树结构三种拓扑结构进行研究，并对相应的路由算法提出改进方案。在Networksimulator(Ns2)仿真环境下对上述改进算法的性能进行研究分析，仿真结果表明，改进算法均衡了整个网络节点的能量，有效地延长了系统生命周期。关键词：无线传感器网络；路由算法；AODV路由协议；LEACH协议：蚁群算法TheResearchontheOptimizationo

4、fRoutingProtocolinWirelessSensorNetworAbstractDuetoitslOWprice，convenienceofthedeploymentmethods，Wirelesssensornetworksarebeingincreasinglywidelystudiedandused．Thebiggestdrawbackofwirelesssensornetworkisthatnodeshaveverylimitedenergy,storagespaceandcomputin

5、gability．Large·scaledataacquisitionmaybringthedangerofcongestionintheconditionoflimitedhardwarelimits，causelargeconsumptionsofnodesorevennetworkparalysis．Theseproblemsmakethereliabilityofdatatransmissionsinwirelesssensornetworkundergreatrestriction．Inthispa

6、per,routingalgorithmistheresearchobject．TogetherwithenergyconsumptionofsensornodeandCommunicationreliability，thethemepaysattentiontooptimizeandimproveit，inordertoincreasetheeffectiveworkingtimenetwork．maincontentsofthethesisareasfollows：1．Onthebasicofthecom

7、parativeanalysisofexistingwirelesssensornetworkroutingprotocolsandalgorithms，combinationofnetworkcharacteristics，thecharacteristicsofroutingprotocolsforwirelesssensornetworkanddesignrequirementsaresummarized．2．AccordingtotheresearchofAODVroutingprotocolandi

8、mprovedalgorithmsforwirelesssensornetworks，thispaperproposedenergy—efficientandreliableroutingprotocolbasedonAODVforwirelesssensornetworks．Theagreementintroducesrestrictionsonbroadcastmechanismtosolvet