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《基于leach協(xié)議無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量隨機部署在監(jiān)測區(qū)域的微小傳感器節(jié)點通過無線通信、自組織方式構(gòu)成的分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一般用于對人類無法到達的區(qū)域或環(huán)境進行監(jiān)測，并將采集的信息傳送給遠方的監(jiān)測者，由監(jiān)測者根據(jù)得到的信息進行分析，從而了解監(jiān)測區(qū)域或環(huán)境的情況。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在科研、民用和軍事等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量有限、不能補充的特點，使得高效地利用節(jié)點能量成為無線傳感器研究的重要目標(biāo)。目前已有大量相關(guān)的研究工作，其中影響最廣泛的是以LEACH協(xié)議為代表的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇協(xié)議，它提出的分簇思想為研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由方式提供了一
2、種重要的思路，但是這些協(xié)議都未能較好地解決高效利用節(jié)點能量的問題。在分析大量通信協(xié)議的基礎(chǔ)上，本文提出一種基于負載均衡和剩余能量的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法CALRE，對LEACH協(xié)議作了較好的改進，取得較好效果。CALRE算法，根據(jù)節(jié)點到基站的距離將節(jié)點分為遠節(jié)點和近節(jié)點，近節(jié)點與基站直接進行單跳通信，遠節(jié)點通過近節(jié)點與基站進行多跳通信；并分別為這兩種節(jié)點設(shè)置不同的最大簇成員值，即根據(jù)距離基站的遠近，設(shè)置不同的簇規(guī)模，使得遠節(jié)點和近節(jié)點在能耗速度上趨向一致，以達到負載均衡的目的。在簇首選擇機制上，CALRE算法提出讓剩余能量最大的節(jié)點優(yōu)先擔(dān)任簇首，以平衡各個節(jié)點的
3、能耗，減少算法的復(fù)雜度和簇內(nèi)節(jié)點之間不必要的通信能耗。本文對CALRE算法和LEACH協(xié)議進行了模擬仿真實驗，實驗結(jié)果表明，CALRE算法與LEACH協(xié)議相比具有更好的性能，優(yōu)化后的簇首選擇機制和簇結(jié)構(gòu)可以有效節(jié)省節(jié)點能量，顯著延長網(wǎng)絡(luò)生存時間。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；路由協(xié)議；負載均衡：剩余能量山東大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTWirelesssensornetwork(wsN3isadistributednetworksystemcomposedofalargeamountofmicro-sensors，whicharedistributedinthear
4、eatobemonitoredandorganizedbythemselves．Itisgenerallyusedintheareaorenvironment--wherehumanbeingcannotorwouldnotgetin·-·-tomonitortheenvironmentalparametersofinterest．WSNtransmitsthedatawhichiscollectedbysensorstoremoteobservers．ThenobserversCananalyzethedatatogetaviewoftheenvironmen
5、t．WSNhasabroadapplicationprospectinthefieldsofscientificresearch，civilianandmilitaryaffairsandSoon．ThelimitedandirreplaceableenergyoftheWSNnodesmakesefficientlyusingnode’SenergyagreatimportantgoalofWSNresearch．Therehasbeenagreatdealofinterrelatedresearch．LEACHisthemostfamousprotocola
6、mongthem．ThethoughtofclusteringproposedbyLEACHprovidesasignificantwaytotheroutingstudyofWSN．Unfortunately，theseprotocolsdonotproperlyfigureouttheproblemofhowtoefficientlysavenodes’energy．OnthefoundationoftheanalysisoftheexistingWSNcommunicationprotocols，thispaperproposedaClusteringAl
7、gorithmbasedonLoad-balanceandResidualEnergyforWirelessSensorNetwork(CALRE)，whichmakesabetterimprovementofLEACH,andgetsabetterresult．InCALRE，nodesaredescribedasnearnodeorfarnodeaccordingtothedistancetotheBaseStation(BS)，nearnodecommunicates謝nlBSbysinglehopwhilefarnodecommunicateswi血BS
8、throughnearn
