異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究

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1、分類號(hào)TP393密級(jí)公開(kāi)重慶郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究英文題目ResearchonRoutingProtocolinHeterogeneousWirelessSensorNetworks碩士研究生指導(dǎo)教師學(xué)科專業(yè)藺換換鄧亞平教授計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)論文提交日期2Q12生壘且論文答辯日期2Q12璽5且2五日論文評(píng)閱人答辯委員會(huì)主席曹龍漢教授2012年6月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含為獲得重麼蟲(chóng)＆電

2、太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：囪括攜簽字日期：20／2．年鈿牛Ft學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解重麼由E電太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)重龐自E電太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書(shū))學(xué)位論文作者簽名：藺拇攜簽字日期：zo／2_年廠月牛日導(dǎo)師繇坼瞬簽字日

3、期：20／2_年廠月,／-日重慶郵電大學(xué)碩士論文摘要摘要近年來(lái)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirlessSensorNetwork)技術(shù)異軍突起，成為本世紀(jì)最具影響的技術(shù)之一。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork)因其廣闊的應(yīng)用前景，受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。WSN是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量具有微處理能力的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成的一種無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)。這些節(jié)點(diǎn)通常通過(guò)電池供電，能量有限且因其所處環(huán)境的惡劣性對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充是不現(xiàn)實(shí)的，因此如何有效地均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，降低網(wǎng)絡(luò)能耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存期成為傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的核心問(wèn)題。本文首先對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用

4、進(jìn)行了概述。然后對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)要求與其性能評(píng)價(jià)進(jìn)行了闡述，并分別對(duì)典型的同構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議和異構(gòu)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)(HWS№分簇路由協(xié)議進(jìn)行了分析。最后在分析已有算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的特性，提出更適合于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的分簇路由協(xié)議，使算法能更好的表現(xiàn)出對(duì)能量異構(gòu)環(huán)境的可適應(yīng)性和擴(kuò)展性，并且節(jié)能高效。主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：(1)TDEEC算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)平均能量進(jìn)行估計(jì)運(yùn)算，對(duì)網(wǎng)絡(luò)平均能量的計(jì)算比較粗糙，而且處理多級(jí)異構(gòu)算法相對(duì)復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的局限性。針對(duì)此不足，提出一種多級(jí)能量異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有效的路由算法。該算法對(duì)TDEEC中網(wǎng)絡(luò)平均能量的算

5、法進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)平均能量進(jìn)行精確計(jì)算，且在簇問(wèn)采用多跳路由協(xié)議以降低遠(yuǎn)離基站的簇首的負(fù)載，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定周期。(2)針對(duì)二級(jí)能量異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)中簇首直接傳輸?shù)交緯?huì)消耗大量的能量，通過(guò)其它簇首轉(zhuǎn)發(fā)會(huì)導(dǎo)致中轉(zhuǎn)簇首消耗能量過(guò)快而死亡的現(xiàn)象，提出一種負(fù)載均衡的異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法。即設(shè)計(jì)一種中繼節(jié)點(diǎn)，用來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)遠(yuǎn)離基站的簇首收集到的數(shù)據(jù)。并在節(jié)點(diǎn)成為簇首的概率中加入節(jié)點(diǎn)當(dāng)前能量與當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)平均剩余能量的比值，以此提高剩余能量高的節(jié)點(diǎn)成為簇首的概率。論文使用MATLAB對(duì)改進(jìn)算法分別進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，并仿真了不同參數(shù)對(duì)協(xié)議的影響，通過(guò)與其它分簇路由協(xié)議的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)的算法能有

6、效地降低網(wǎng)絡(luò)能耗，均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，從而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定期與生命期。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，分簇路由協(xié)議，能量異構(gòu)，多跳路由，負(fù)載均衡Abstracth1recentyears，wirelesssensorne聃orkstechnologyhavesprungupev呻例here，tobecomeoneofthemostinfluentialtechnologiesinthiscentury·Witelesssensorn咖orksbecauseofitsbroadapplicationprospects，hasbeengettingmorcattemion．WSNisdeplo

7、yedinthemonitoringareacomposedotalargcnumberofmicro-sensorswithmicro—processingnodesinawirelessadhocnetworK．1'11esenodesarcusuallybattery-powered，withthelimitedenergy，evenworsetheenvironmentharshtoitscomplementisunrealistic，SOhowtobalancetheneMorkloadeffeCtive