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一种多跳无线传感器网络分簇路由协议研究

作　者: 岳鹏
导　师: 马立香
学　校: 电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 无线传感器网络路由协议能源有效性网络生存周期查询驱动
分类号: TN915.04
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 76次
引　用: 2次
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内容摘要

无线传感器网络作为无线通信网络的一个新的研究领域,具有十分广阔的应用前景。本文主要的研究内容是无线传感器网络路由协议的设计,与传统Ad hoc网络相比,无线传感器网络具有节点数目庞大、能量受限、通信距离和计算能力受限等特点,因此路由协议设计的主要目标是提高能量利用的有效性和网络的生命周期。在深入分析现有路由协议特点的基础上,本文设计出了一种多跳的分簇路由协议—RPBC(A multi-hop Routing Protocol Based on Clustering),该协议以节省能量和延长网络生命周期为目标,适用于大型无线传感器网络中,是一种基于查询驱动的路由协议。RPBC协议是一种分层的路由协议,它针对LEACH协议中节点分簇但网络不分层的缺点进行改进,将网络分为2层,在上层节点中形成到达Sink节点的路径,扩大了网络的规模;其次,RPBC协议是一种按需查询的路由协议,Sink节点根据不同的需求,通过设置兴趣查询报文中节点监测环境的时长,使得该协议支持Sink节点单次查询,节点持续上报和单次上报两种不同的应用方式。算法启动后,网络中各节点先自组织的形成不同的簇,Sink节点发出的兴趣查询报文仅在簇头节点之间进行传播,在传播的过程中,各簇头节点形成到达Sink节点的路由通路。当某簇不匹配兴趣查询条件时,该簇成员节点进入“睡眠”状态以达到节省能量的目的,反之,簇成员节点处于正常的工作状态。本文最后通过使用仿真软件NS2分别对RPBC协议和LEACH协议进行仿真对比分析,验证了通过一系列对LEACH协议的改进,在大型网络中RPBC协议有效地减少了节点能量消耗,延长了网络生存时间,达到了无线传感器网络路由协议设计的目标。

一种多跳无线传感器网络分簇路由协议研究

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