一種基于LEACH的異構(gòu)WSN能量均衡成簇協(xié)議
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【摘要】:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)是物聯(lián)網(wǎng)四大核心技術(shù)之,一直是當(dāng)前眾多學(xué)科中的研究熱點(diǎn)。作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的重要組成部分,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有助于全面提升物聯(lián)網(wǎng)在社會(huì)生產(chǎn)生活中的信息感知能力、信息互通性和智能決策能力,它將有望掀起第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)及基站構(gòu)成;具備自組織、多跳路由、動(dòng)態(tài)拓?fù)、以?shù)據(jù)為中心等特點(diǎn)。如何降低WSN的能量消耗,延緩節(jié)點(diǎn)死亡時(shí)間,延長(zhǎng)其生存時(shí)間一直是研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)低功耗路由協(xié)議的研究對(duì)于延長(zhǎng)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間具有重要的意義,近年來(lái),在LEACH協(xié)議基礎(chǔ)上發(fā)展出了很多具有代表意義的低功耗層次路由協(xié)議,這些改進(jìn)取得了很好的成果,但是他們的仿真環(huán)境都很少考慮到實(shí)際應(yīng)用中的多種傳感器同時(shí)部署的情況,一定程度上降低了算法的應(yīng)用價(jià)值。本文以LEACH協(xié)議為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn),使其適用于多種數(shù)據(jù)同時(shí)采集的感知異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),提出了可變通信周期策略及能量均衡LEACH協(xié)議—ACPSEB-LEACH(Alterable Communication Period Strategy and Energy BalancedLEACH)協(xié)議,該協(xié)議從抑制節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送量方面出發(fā),將數(shù)據(jù)采集周期與數(shù)據(jù)通信周期分離,采取簇內(nèi)可變通信周期策略以減少部分節(jié)點(diǎn)的能量消耗,此策略能將各類(lèi)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行差異化區(qū)分;在此基礎(chǔ)上,引入節(jié)點(diǎn)活躍度因子進(jìn)行簇頭選舉公式優(yōu)化和成簇優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)全局網(wǎng)絡(luò)能量均衡。仿真表明,改進(jìn)后的協(xié)議在延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期、平衡全局能量上有更好的效果。
【關(guān)鍵詞】:異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 成簇協(xié)議 ACPSEB-LEACH 節(jié)點(diǎn)活躍度 可變周期
【學(xué)位授予單位】:江西師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TP212.9;TN929.5
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 1 緒論7-12
- 1.1 研究背景及其意義7-8
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析8-10
- 1.3 本文擬解決問(wèn)題及出發(fā)點(diǎn)10-11
- 1.4 論文的研究?jī)?nèi)容和組織結(jié)構(gòu)11-12
- 2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)12-18
- 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)述12-13
- 2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特征及限制13-15
- 2.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征13-14
- 2.2.2 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的限制14-15
- 2.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)15-16
- 2.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用16-17
- 2.5 本章小結(jié)17-18
- 3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議18-24
- 3.1 概述18
- 3.2 典型路由協(xié)議分析18-23
- 3.2.1 典型平面路由協(xié)議簡(jiǎn)介18-20
- 3.2.2 典型層次路由協(xié)議簡(jiǎn)介20-23
- 3.3 協(xié)議綜和比較23
- 3.4 WSN路由協(xié)議的發(fā)展趨勢(shì)23
- 3.5 本章小結(jié)23-24
- 4 LEACH協(xié)議分析及改進(jìn)的協(xié)議ACPSEB-LEACH24-35
- 4.1 引言24
- 4.2 LEACH協(xié)議分析24-26
- 4.3 ACPSEB-LEACH協(xié)議26-33
- 4.3.1 ACPSEB-LEACH的改進(jìn)思想26-28
- 4.3.2 ACPSEB-LEACH協(xié)議28-33
- 4.4 ACPSEB-LEACH協(xié)議性能分析33-34
- 4.5 本章小結(jié)34-35
- 5 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析35-50
- 5.1 場(chǎng)景假設(shè)35
- 5.2 采集數(shù)據(jù)假設(shè)35-38
- 5.3 網(wǎng)絡(luò)模型38
- 5.4 通信能耗模型及能耗參數(shù)38-39
- 5.5 計(jì)算能耗分析39-40
- 5.6 算法相關(guān)參數(shù)選擇40-43
- 5.7 性能分析比較43-49
- 5.8 協(xié)議的不足之處49-50
- 總結(jié)與展望50-51
- 致謝51-52
- 參考文獻(xiàn)52-56
- 在讀期間公開(kāi)發(fā)表論文(著)及科研情況56
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,本文編號(hào):722588
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