《无线传感器网络路由协议研究》

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1、湖南师范大学硕士学位论文无线传感器网络路由协议研究姓名：丁香成申请学位级别：硕士专业：计算机软件与理论指导教师：李乔良20090301摘要无线传感器网络作为新兴的网络测控技术，它集成了传感技术、嵌入式计算、分布式信息处理和无线通信技术，能够协作地实时监测、感知和采集各种监测对象的信息，并进行处理。由于无线传感器网络工作环境和传感器节点本身的特点决定了无线传感器网络的能量是严格受限的。因此无线传感器网络路由协议的设计将如何有效的利用能量，延长网络的生命周期作为放在第一位的问题。本文依此为背景，首先阐述

2、了无线传感器网络的结构、特点、潜在应用以及关键技术。然后讨论了无线传感器网络路由协议的分类和性能评估标准，并对现有的典型无线传感器网络路由协议进行了分析与比较，特别是深入分析了分层路由协议LEACH，指出了LEACH协议中存在的问题，并在LEACH基础上提出了新的路由协议，该协议引入了GAF算法的虚拟网格思想，来解决LEACH协议中簇首个数和分布不稳定的问题，并且在簇首选择过程中将节点剩余的能量与簇内节点的平均剩余能量作为阈值的一个因素，避免了LEACH中剩余能量较少的节点成为簇首以及当所有节点能量

3、较少时，节点都难成为簇首节点的问题。最后通过自己开发的仿真平台对LEACH协议和改进后的LEACH协议各方那个面性能进行了仿真，仿真结果表明，改进后的LEACH算法节省了整个网络的能量消耗并很好的均衡了网络内节点的能耗，延长了节点的生存时间，改善了网络性能，特别是在网络布规模越大时，性能改善越明显。最后对本文所作的工作进行了总结，并提出了需要进～步研究的问题。关键词：无线传感器网络：路由协议；分簇；LEACHABSTRACTWirelesssensornetwork(WSN)isanovelnetw

4、orkwhichintegratesensortechnology，embeddedcomputation，distributedinformationprocessingandwirelessradiocommunicationtechnology．Itcanbecollaborationtomonitorandcollectallkindsofinformationaboutthemonitorobject，andprocessingit．BecausethenodesofWSNalwayswo

5、rkoutdoorandarebattery—powered，theenergyofWSNisstrictlyconstrained．Thereforehowtoprolongthe1ifetimeofWSNisprimarilyconcernedwhendesignWSNroutingprotocols．Basedonthebackgroundmentionedabove，thearchitecture，characteristics，applicationsandkeytechnologyofW

6、SNareintroduced．ThenCategoriesofWSNroutingprotocols、PerformanceevaluatecriterionandseveraltypicalroutingprotocolsofWSNsarediscussedandmainlydiscussedcluster——basedroutingprotocolLowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy(LEACH)．AfterparticularlyanalyzingLEAC

7、Hprotocol，thedisadvantagesofLEACHarepointedoutandproposeanewroutingprotocolbasedonLEACHwhichappointvirtualgridofGAFtoLEACHinordertoovercometheinstabilityofLEACH’Sclusterheader，thenewprotocolalsotaketheremainingenergyofnodeandaverageremainingenergyofal1

8、theclustermembernodesasafactorofthethresholdinclusterheaderelectiontoavoidelectnodewhichhaslittleenergyforclusterheader．Atlast，simulatethenewprotocolandLEACHonmyownsimulationplatforminmanykindsofsitulations，asthesimulationresultshowthat