WSN中基于图论和梯度的分簇式路由研究.pdf

《WSN中基于图论和梯度的分簇式路由研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTheResearchofclusteringroutingbasedontheGraphtheoryandGradientforWirelessSensorNetworkByMin—minChengSupervisor：Prof．Jia—youSongMicroelectronics&solidelectronicsInformationEngineeringSchoolMay2012学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，

2、是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：翟数数日期：劢72年多月争日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或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；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用

3、影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文憾疆数数日期：劲压年歹月争日摘要无线传感器网络(WirelesssensornetworkWSN)综合了多种前沿技术，有很多其他网络系统没有的优点：自组织性强，抗毁能力强以及灵巧便捷等。本文首先对无线传感器网络的基本知识给予介绍，关于无线传感器网络的概念、特点、体系结构以及一些主要的技术等；然后对一些现有的协议进行了分析对比，着重介绍关于图论的分簇式路由协议，分析

4、了基于图论的分簇式路由协议的基本性能及其优点。本文提出了一种新的基于梯度的分簇式路由算法，该算法是在EAMCTG(Energy-AwareMultilevelClusteringTreewithGateway)算法基础上进行的改进。文中首先分析了EAMCT—G算法，该算法在选择簇头时，仅仅考虑以剩余能量作为依据，这样容易造成节点能量利用上的不均衡，以及簇头节点分布的不合理，使得某些节点过早的死亡而造成网络的利用率降低。文中以新的权值计算方式作为选择簇头的方法，并通过仿真验证改进后的权值在分簇上的优势。在运用图论中的极大独立集(眦S，minimali

5、ndependentset)和极小支配集(MDS，minimaldominatingset)进行分簇的基础上，在网络中加入了感知梯度，使得整个网络的路由更具有方向性和较高的效率，文中详细的描述了该算法的路由。本文运用NS2作为仿真工具对改进后的路由算法进行了性能上的仿真，与EAMCT—G路由算法进行对比，在网络延时、丢包率、生命周期以及吞吐量上都有所改善。关键词：无线传感器网络，图论，EAMCT—G，分簇式路由协议，NS2ABSTRACTWirelesssensornetworkisacomprehensivecutting-edgetechnol

6、ogy,wirelesssensornetworkshavemanyadvantagesthatmanyothernetworksystemsdonothave，whichareself-organization，survivability,smartandconvenient．Thispaperfirstgiventointroducethebasicknowledgeofthewirelesssensornetwork，includingtheconceptofwirelesssensornetworks，features，architectu

7、re，andsomeofthekeytechnologies．Analysisandcomparisonsomeoftheexistingmutingprotocols，highlightingintroducetheclusteringroutingprotocolbasedonthegraphtheory,andalsoanalyzeitsbasicperformanceandadvantages·Thispapermainlystudiestheclusteringroutingprotocolbasedonthegradient，thisp

8、rotocolistheimprovementprotocolofEAMCT—Groutingprotoc01．First