本文選題：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)　切入點：分簇　出處：《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量能量有限的微型傳感器節(jié)點組成,通過無線通信的方式形成的自組織網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點基本靠電池供電,因而能量有限,而且一般來講節(jié)點沒有替換和能量再供給的可能性或者必要性,因此節(jié)能成了當(dāng)前設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的首要考慮因素。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)為中心的特點,對數(shù)據(jù)的可靠性傳輸也提出了更高的要求。論文首先介紹了WSN的體系結(jié)構(gòu)、傳感器節(jié)點、特點及應(yīng)用；其次,給出了WSN中低能量自適應(yīng)分簇分層(low energy adaptive clustering hierarchy, LEACH)路由協(xié)議的基本思想、工作過程,以及存在的問題,并探討了改進(jìn)的策略,包括改變分簇條件和改變傳輸機(jī)制等；第三,提出了一種基于鏈路性能的分簇路由算法,該算法將節(jié)點的剩余能量和節(jié)點到基站之間鏈路的丟包率以及傳輸速率加入了簇首的選擇條件中,目的是選擇出剩余能量較大而且鏈路性能較好的節(jié)點作為簇首,從而使得網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的耗能更加均衡,延長了網(wǎng)絡(luò)的壽命,保證了數(shù)據(jù)更為可靠地傳輸。MATLAB仿真驗證表明該算法有效地均衡了各節(jié)點的能耗,并且基站接收到的有效數(shù)據(jù)也增加了,這種算法延長了網(wǎng)絡(luò)的生命周期,為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由設(shè)計提供了參考；第四,提出了一種在多跳傳輸中選擇下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的方式,綜合考慮了轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的剩余能量以及與原節(jié)點的距離,并通過將網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分成多層的方式來選取較小層數(shù)中剩余能量和與原節(jié)點距離之比的最大值節(jié)點作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點,這樣保證了所選的下一跳節(jié)點在距離和剩余能量上是一個較優(yōu)值。仿真結(jié)果證明,該方法有效均衡了各節(jié)點的耗能,使得網(wǎng)絡(luò)的生命周期得到了延長；最后,對全文進(jìn)行總結(jié),并展望了下一步工作。
[Abstract]:Wireless Sensor Network (WSNs) is a self-organizing network formed by wireless communication, which is composed of a large number of micro-sensor nodes with limited energy. The nodes of wireless sensor networks are basically powered by batteries, so their energy is limited. Generally speaking, nodes have no possibility or necessity of replacement and energy resupply, so energy saving is the primary consideration in the design of routing algorithms for wireless sensor networks, and wireless sensor networks are data-centric. At first, the paper introduces the architecture of WSN, sensor nodes, characteristics and applications. In this paper, the basic idea, working process and existing problems of low energy adaptive clustering energy adaptive clustering hierarchy (Leech) routing protocol for WSN are presented, and the improved strategies are discussed, including changing clustering conditions and transmission mechanisms. A cluster-based routing algorithm based on link performance is proposed, in which the residual energy of the node, the packet loss rate and the transmission rate between the node and the base station are added to the selection condition of the cluster head. The purpose of this paper is to select the nodes with high residual energy and good link performance as cluster heads, so that the energy consumption of nodes in the network is more balanced and the lifetime of the network is prolonged. The simulation results show that the proposed algorithm can effectively balance the energy consumption of each node, and the effective data received by the base station is increased, which prolongs the lifetime of the network. It provides a reference for the routing design of wireless sensor networks. 4th, a way to select the next hop forwarding node in multi-hop transmission is proposed, considering the residual energy of the forwarding node and the distance from the original node. By dividing the network area into multiple layers, the maximum node of the residual energy and the ratio of the distance to the original node is selected as the next hop forwarding node. The simulation results show that the proposed method can effectively balance the energy consumption of each node and prolong the network life cycle. The future work is prospected.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP212.9;TN929.5

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本文編號：1583872