学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

无线传感器网络分簇路由算法研究

作　者: 朱丽华
导　师: 周开利
学　校: 五邑大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 无线传感器网络 LEACH 分簇算法 簇头 网络能耗
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 5次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是基于数字电路、无线通信、微电机系统等学科发展起来的一个新的研究领域。它是由部署在检测区域内大量廉价的小型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个自组织无线网络,其作用就是感知周围信息、采集和处理所感知对象的信息,并发送给用户。本文首先介绍了无线传感器网络的基本概念、体系结构、特点和网络协议栈；然后介绍了无线传感器网络路由协议概念,设计要求和各项性能指标,并对现有几种典型的无线传感器路由协议进行分析比较,总结分簇路由协议的优点,重点分析以LEACH为代表的分簇路由算法：最后,针对LEACH算法的问题,借鉴现有分簇路由算法的思想,提出了一种带有孤立节点的分簇路由协议算法CAWIN(Clustering Algorithm With Isolated Nodes)。算法以节省能量为主要目标。在簇头的选举中,节点剩余能量大的将优先选为簇头,使得网络的簇首选择更加合理。算法在簇的形成g过程中,引入了“孤立节点机制”,将sink节点也纳入到节点的入簇过程中,优化了节点的通信路径。通过MATLAB对CAWIN算法进行仿真实验,并与LEACH、DEEC算法进行对比分析,结果表明新算法可以有效的降低网络能耗,更好的实现负载均衡,延长网络生存时间。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 课题来源及研究背景  9-11
    1.1.1 无线传感器网络路由协议发展概况  10
    1.1.2 无线传感网络路由协议研究现状及发展趋势  10-11
  1.2 课题研究的目的与意义  11-12
  1.3 论文的主要工作  12-13
  1.4 论文的组织  13
  1.5 本章小结  13-14
第二章 无线传感器网络路由协议概述  14-22
  2.1 无线传感器网络介绍  14-18
    2.1.1 无线传感器网络概念  14
    2.1.2 无线传感器网络结构  14-16
    2.1.3 无线传感器网络的特点  16-17
    2.1.4 无线传感器网络协议栈  17-18
  2.2 无线传感器网络路由协议介绍  18-19
    2.2.1 路由协议概述  18
    2.2.2 协议特点  18-19
  2.3 无线传感器网络路由协议设计要求  19-20
  2.4 无线传感器网络路由协议衡量指标  20-21
    2.4.1 能耗指标  20
    2.4.2 网络生命周期  20
    2.4.3 能量均衡度  20-21
    2.4.4 可扩展性  21
  2.5 本章小结  21-22
第三章 无线传感器网络分簇路由协议研究  22-35
  3.1 无线传感器网络分簇路由协议概念  22
  3.2 无线传感器网络平面路由协议  22-25
    3.2.1 泛洪和闲聊路由协议  22-23
    3.2.2 SPIN路由协议  23-24
    3.2.3 定向扩散路由协议(DD路由协议)  24-25
  3.3 层次路由协议  25-31
    3.3.1 LEACH协议  26-27
    3.3.2 PEGASIS协议  27-28
    3.3.3 TEEN协议  28-30
    3.3.4 DEEC路由协议  30-31
  3.4 分簇路由协议优点分析  31
  3.5 LEACH协议研究  31-33
    3.5.1 LEACH协议网络模型  32
    3.5.2 LEACH协议的簇建立阶段  32-33
    3.5.3 稳定阶段  33
  3.6 LEACH协议问题研究  33-34
    3.6.1 分簇算法问题  33
    3.6.2 数据传输问题  33-34
  3.7 本章小结  34-35
第四章 基于簇的无线传感器网络的路由协议  35-46
  4.1 相关模型  35-37
    4.1.1 网络模型  35-36
    4.1.2 无线通信模型  36
    4.1.3 数据融合模型  36-37
  4.2 CAWIN算法设计  37-39
    4.2.1 算法假设条件  37-38
    4.2.2 算法系统框图描述  38-39
  4.3 算法过程  39-42
    4.3.1 簇的形成过程  39-40
    4.3.2 数据传输过程  40-42
  4.4 基于簇的传感器网络能量有效性分析  42-45
  4.5 本章小结  45-46
第五章 CAWIN算法仿真及性能分析  46-51
  5.1 仿真环境  46
  5.2 仿真结果分析  46-50
    5.2.1 网络生命周期  46-47
    5.2.2 数据传输量  47-48
    5.2.3 负载均衡度  48-49
    5.2.4 网络能量消耗  49-50
  5.3 本章小结  50-51
总结和展望  51-52
参考文献  52-56
攻读学位期间发表论文  56-57
致谢  57

相似论文

  1. 基于无线传感器网络的电动汽车电池组综合测试技术研究,U469.72
  2. 传感器网络中渐变事件监测研究,TP212.9
  3. 无线传感器网络中定位攻击检测技术研究,TP212.9
  4. 基于功能节点的无线传感器网络多对密钥管理协议研究,TP212.9
  5. 基于LEACH的安全建簇无线传感器网络路由协议研究,TP212.9
  6. 无线传感器网络组播路由协议研究,TN929.5
  7. 基于地理位置的WSNs路由算法研究与改进,TN929.5
  8. 基于ZigBee技术的无线传感器网络研究与实现,TN929.5
  9. 一种自适应选择处理节点的时空查询算法,TN929.5
  10. 无线传感器网络MAC协议的研究,TN915.04
  11. 无线传感器网络节点定位算法的研究,TN929.5
  12. 城市照明管理系统中的时间同步方法研究,TM923
  13. 随机路由在无线传感器网络中的研究与应用,TN929.5
  14. 基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的研究,TN929.5
  15. 基于行为可信的无线传感器网络入侵检测技术的研究,TP212.9
  16. 基于区域的无线传感器网络密钥管理方案研究,TP212.9
  17. 基于zigbee的智能楼宇环境监测无线传感网络,TN929.5
  18. 基于无线传感器网络的农田环境监测系统路由协议的研究,TN915.04
  19. 移动WSN基于虚拟簇头数据收集策略的研究,TP212.9
  20. 面向信息物理系统的IEEE802.15.4MAC协议分析及优化,TP212.9
  21. 基于多层WSN结构的非均匀簇路由协议研究,TP212.9

中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
© 2012 www.xueweilunwen.com