本文選題：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)　切入點：LEACH協(xié)議　出處：《西安工業(yè)大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是目前通信領(lǐng)域中的研究熱點之一。它能夠?qū)崟r監(jiān)測和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種檢測對象的信息,提供客觀真實有效的物理信息,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測等諸多領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量有限且不能補充的特點,成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個瓶頸,所以本文的研究重點就是如何讓無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量得到高效地利用。 本文在分析了現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的基礎(chǔ)上,著重研究了低功耗自適應(yīng)集簇分層型協(xié)議(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy, LEACH)并對其進行了改進。主要的研究和改進工作包括以下幾個方面： (1)研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程、概念、架構(gòu)、特點以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系和路由協(xié)議的分類,分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性技術(shù)問題,比較了目前國外學(xué)者提出的幾種有代表性的路由協(xié)議的性能和優(yōu)缺點。 (2)本文選擇了LEACH協(xié)議作為研究重點,深入研究了LEACH協(xié)議的原理以及形成過程,并且分析了其存在的問題。針對LEACH協(xié)議能量消耗不均和節(jié)點過早死亡的問題,提出LEACH協(xié)議的改進方案。該方案考慮了聚簇內(nèi)節(jié)點的能耗、定位,從簇頭的選舉算法和數(shù)據(jù)融合著手,在生存時間、能量消耗、基站數(shù)據(jù)接收三方面對簇頭選舉算法進行了分析改進。 (3)通過NS2仿真平臺對原有LEACH協(xié)議和改進后的協(xié)議進行仿真,從生存時間、能量消耗、基站數(shù)據(jù)接收三方面對仿真結(jié)果進行比較和分析,仿真結(jié)果表明改進后的協(xié)議顯著延長了網(wǎng)絡(luò)生存時間,并有效地減少了節(jié)點能量消耗和降低了基站接收數(shù)據(jù)的量。
[Abstract]:Wireless sensor network is one of the research hotspots in the field of communication. It can real-time monitor and collect the information of various detection objects in the distributed area of the network, provide objective, real and effective physical information in industrial and agricultural production, military affairs, etc. Many fields, such as medical treatment, environmental monitoring and so on, have very broad application prospects. The characteristics of wireless sensor network nodes with limited energy and can not be supplemented have become a bottleneck in the development of wireless sensor networks. Therefore, the focus of this paper is how to make the energy of wireless sensor networks to be used efficiently. Based on the analysis of the existing routing protocols in wireless sensor networks, The low Energy Adaptive Clustering hierarchical protocol (low Energy Adaptive Clustering hierarchy) is studied and improved. The main research and improvement work includes the following aspects:. 1) the development course, concept, architecture, characteristics and classification of network protocol system and routing protocol of wireless sensor network are studied, and the key technical problems of wireless sensor network are analyzed. The performance, advantages and disadvantages of several representative routing protocols proposed by foreign scholars are compared. In this paper, LEACH protocol is chosen as the research focus, the principle and formation process of LEACH protocol are deeply studied, and the existing problems are analyzed, aiming at the problems of uneven energy consumption and premature node death in LEACH protocol. An improved scheme of LEACH protocol is proposed, which takes into account the energy consumption and location of the nodes in the cluster, and starts with the election algorithm and data fusion of cluster heads. The cluster head election algorithm is analyzed and improved in three aspects of base station data reception. Through NS2 simulation platform, the original LEACH protocol and the improved protocol are simulated, and the simulation results are compared and analyzed from three aspects: survival time, energy consumption and data reception of base station. Simulation results show that the improved protocol can significantly prolong the network lifetime, reduce the node energy consumption and reduce the amount of data received by the base station.
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP212.9;TN915.04

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