WSN中基于分簇的睡眠调度算法的分析

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1、学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内

2、容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要无线传感器网络由许多传感器节点组成，其节点部署在比较危险的区域如：山区、矿井、核电站等，它具有体积小，重量轻，存储能力有限，计算能力有限，能量有限等特点，故如何高效的使用传感器节点所拥有的能量显得尤其重要，因此减少网络能耗，延长无线传感器网络的生命周期成为了该领域的研究热点问题之一。本文主要对无线传感器网络的拓扑控制中的节点睡眠调度技术进行了相关的研究。在睡

3、眠调度机制的研究中，已经有许多的睡眠调度算法相继被提出来。包括随机睡眠调度算法(RS)，基于节点能量的随机睡眠调度算法和基于线性距离的睡眠调度算法(LDS)等等。基于这些算法的基础上提出了一种基于能量保存睡眠调度算法(EPSS)，该算法包括以下部分。首先，对整个网络进行不均匀分簇，通过改进的LEACH算法来对整个网络分簇并在簇内进行簇头的选择，其簇头的选择将以剩余能量和距离作为簇头选举的考虑因素，即保证在最大的覆盖范围情况下，选取剩余能量最大(大于阈值)的传感器节点作为簇头，从而保证能够平衡簇内节点能量的消耗。其次，

4、在分簇之后，在通信量较大的区域，随着冗余包的传输导致节点的能量消耗巨大。因此，本文通过将某些节点设置为休眠状态来节约能量，然而节点在不影响其覆盖的基础上，簇头节点以睡眠概率p对簇内节点进行睡眠调度，在调度的策略中，节点的睡眠概率是根据部署区域节点分布密度变化的，同时成员节点距离簇头的距离和节点的剩余能量也在策略中被考虑，来平衡簇内的能量消耗，延长网络的生命周期。最后，通过应用MATLAB7.0仿真软件对本文提出的算法进行仿真实验，将得到的仿真结果与RS算法和LDS算法进行比较，得出本文提出的EPSS算法在网络的生命周

5、期和能量的利用率方面都有一定的提高。关键字：无线传感器网络；分簇；睡眠调度；能量消耗；生命周期i万方数据湖南科技大学硕士学位论文ii万方数据湖南科技大学硕士学位论文ABSTRACTWirelessSensorNetworkiscomposedofmanysensornodes,whichnodesaredeployedinmoredangerousareassuchas:mountains,mines,nuclearpowerplants,etc,ithasasmall,lightweight,lowcost,lim

6、itedstoragecapacity,limitedcomputingpower,energylimitedandothercharacteristics,itishowtoefficientlyusesensornodesisparticularlyimportanttosavetheenergy,thusreducingenergyconsumptionandprolongingthelifecycleofwirelesssensornetworkshasbecomeoneofthehotresearchare

7、a.Thispaperfocusesonthetopologycontrolofwirelesssensornetworknodesleepschedulingtechnologyrelatedresearch.Inthestudyofsleepschedulingmechanism,alotofsleepschedulingalgorithmshavebeenproposed.Includingrandomsleepschedulingalgorithm(RS),sleepschedulingalgorithmba

8、sedonrandomnodeenergyandsleepschedulingalgorithmbasedonlineardistance(LDS),andsoon.Basedonthebasisofthesealgorithmspresentedinthefollowingsectionsofaschedulingalgorithmbased