学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于能量的无线传感器网络分簇算法改进的研究

作　者: 李进
导　师: 刘漫丹
学　校: 华东理工大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 分簇局部竞争簇头网络稳定运行寿命权重
分类号: TP212.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 65次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

基于层次的无线传感器网络结构用于网络能量消耗的降低,提高能量利用效率,均衡网络负载,延长网络寿命等网络特性。本文针对延长无线传感器网络稳定运行时间,提高能量使用效率提出了两种使用于不同层次型网络结构的分簇算法,经过仿真验证得到了较满意的效果。首先,针对一般理想的无线传感器网络模型,提出了一种基于局部竞争和双权重通信能量开销的分簇算法。即在簇头节点选择阶段采用基于能量和识别码的局部竞争方法,在成簇阶段综合考虑簇内节点到簇头节点距离和簇头节点到基站距离两个权重,选择数据通信能量开销最小的簇头节点作为成簇依据的策略。仿真实验表明相对于LEACH分簇算法,该算法能有效延长网络稳定工作寿命,提高网络节点能量使用效率。其次,针对能量异构网络中LEACH等算法不能保证簇头节点选择稳定的问题,以LEACH选择簇头时的假设所有节点同构这一条件为出发点,提出了基于能量权重簇头选择概率的无线传感器网络分簇算法,将簇头节点选择过程分为高能量节点选择阶段和普通能量节点选择阶段,同时在不同阶段施以不同的簇头选择概率。通过仿真实验表明此改进算法能充分利用异构网络中高能量节点的富余能量,从而均衡网络能量开销,达到延长网络稳定运行寿命的目标。最后,本文对相关研究工作进行了总结,并列举了需要继续研究和关注的问题。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-19
  1.1 引言  9
  1.2 无线传感器网络的概念与结构  9-13
    1.2.1 无线传感器网络的概念  9-10
    1.2.2 无线传感器网络的结构  10-13
  1.3 无线传感器网络的特点与应用  13-16
    1.3.1 无线传感器网络的特点  13-14
    1.3.2 无线传感器网络的应用  14-16
  1.4 无线传感器网络的发展及研究  16-17
  1.5 本文研究内容及安排  17-19
第2章无线传感器网络路由协议  19-35
  2.1 引言  19
  2.2 无线传感器网络的路由协议  19-34
    2.2.1 简单的无结构路由协议  20-21
    2.2.2 层次结构路由协议  21
    2.2.3 地理路由协议  21-25
    2.2.4 几种典型层次型分簇路由算法  25-32
    2.2.5 无线传感器网络路由协议比较  32-34
  2.3 本章小结  34-35
第3章基于局部竞争和双权重通信能量开销的分簇算法  35-47
  3.1 引言  35-36
  3.2 能量模型  36-37
  3.3 簇头选择机制  37-38
  3.4 簇组织形成策略  38-41
  3.5 仿真与分析  41-46
    3.5.1 参数说明  41-43
    3.5.2 网络运行时间分析  43-44
    3.5.3 数据包分析  44-45
    3.5.4 能量开销分析  45-46
  3.6 本章小结  46-47
第4章能量异构无线传感器网络的分簇算法  47-62
  4.1引言  47-50
  4.2 延长网络稳定生命期的条件  50-51
  4.3 EWCHSP簇头选择策略  51-54
    4.3.1 权重选择概率  51-54
    4.3.2 EWCHSP执行方式  54
  4.4 仿真与分析  54-61
    4.4.1 网络运行时间分析  54-59
    4.4.2 能量开销分析  59-60
    4.4.3 影响网络稳定运行时间的变量关系  60-61
  4.5 本章小结  61-62
第5章总结与展望  62-64
  5.1 本文的研究工作总结  62-63
  5.2 本文进一步工作的展望  63-64
参考文献  64-69
致谢  69-70
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果  70

基于能量的无线传感器网络分簇算法改进的研究

内容摘要

全文目录

相似论文