WSN中基于负载平衡的路由协议研究

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1、中山大学硕士学位论文WSN中基于负载平衡的路由协议研究姓名：谢焕利申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：刘星成;李小霞20090523WSN中基于负载平衡的路由协议研究专业：电路与系统硕士生：谢焕利指导教师：刘星成副教授李小霞讲师摘要随着无线通信和数字电子技术的发展，由低成本、低功耗、多功能的传感器节点组成的无线传感网络得到迅速发展，它具有以下特性：各传感器节点位置随机分布，具有自组织特性；各节点共同协作完成数据收集、路由任务，具有很好的协作特性。无线传感网络的这些特性使得它在医疗、环境监测、军事和智能家庭等领域有了广泛的应用。但是传感器节点一般所携带的电

2、池能量很少且不能补充，限制了网络的生存期。为了尽可能地节省能耗，延长网络的生存期，需要对涉及无线通信的路由协议进行改进。本文首先简要介绍了无线传感器网络的起源、发展、特点及其应用领域，讨论了多种无线传感器网络路由协议的特点，然后详细介绍了定向扩散协议(DirectedDiffusion,DD)及其优缺点。针对定向扩散协议不能很好地平衡网络负载的缺点，提出了多路径分流路由协议(MultipathLoad．sharingRoutingProtocol,MLRP)，并通过计算机仿真，探讨了两种协议在不同情况下的性能。结果表明，所提出的多路径分流路由协议在平衡网络负载与

3、延长网络生存期方面均可获得良好的改进效果。论文的创新点和主要研究工作如下：1、提出了多路径分流路由协议MLRP(MultipathLoad-sharingRoutingProtoc01)。tIl山大学硕十学位论文它根据每条路径的最小限制能量及源节点要发送的数据信息量，从所有路径中选择一条或者多条路径传送数据。2、对算法进行性能分析。通过VisualC++6．0仿真了多路径分流路由协议，通过改变网络的节点密度、网络大小等参数对实验结果进行了相应的分析和讨论。实验结果表明，本文提出的MLRP协议能够很好的平衡网络负载并延长网络的生存期。本文的仿真结果对今后的研究与设

4、计工作具有一定的参考价值。关键词：无线传感器网络，路由协议，多路径，负载平衡HStudyonRoutingProtocolsBasedonLoad·-BalancingMajor：Name：inWirelessSensorNetworCircuitsandSystemsXieHuanliSupervisor：AssociateProfessorLiuXingchengLectureLLlXiaoxlaTT●Ir‘●AbstractWiththedevelopmentinwirelesscommunicationsanddigitalelectronictechn

5、ologies，wirelesssensornetworks(WSNs)withalotoflow—cost，low-power,andmulti—functionalsensornodeshavedevelopedrapidly,WSNshavethefollowingcharacteristics：therandomlydistributedlocationofeachsensornode，self-organizationalcharacteristics，collaborativedatacollectiontogetherwitheachother’a

6、ndcollaborativeroutingtask．Thesefeaturesmakewirelesssensornetworksinthemedical，environmentalmonitoring，military,intelligenceareasandhomewithawiderangeofapplications．Sensornodesaregenerallypoweredbylimitedenergysupplythatcannotbefreelyreplacedwithnewsupply,SOthenetworklifetimeisstrict

7、lyrestricted．Inordertosaveenergyandprolongthenetworklifetime，itisneededtoimprovetheroutingprotocolthatinvolveswirelesscommunications．Inthispaper，weintroducedtheoriginanddevelopment，characteristics，andapplicationsofwirelesssensornetworks，discussedsomeknownroutingprotocolsanddescribedt

8、heDDprotocol