本文關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 由傳感器、微機(jī)電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)融合而形成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用了全新的信息獲取和處理技術(shù),可廣泛用于軍事、國(guó)家安全、環(huán)境科學(xué)、交通管理、反恐維和以及災(zāi)害預(yù)測(cè)等領(lǐng)域,其巨大的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值,已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和軍事部門的極大關(guān)注,各種面向具體應(yīng)用的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議應(yīng)運(yùn)而生。 論文首先對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)目前的研究狀況進(jìn)行了闡述,接著對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行了綜述。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織路由算法分為基于平面結(jié)構(gòu)的算法和基于層次結(jié)構(gòu)的算法。層次結(jié)構(gòu)與平面結(jié)構(gòu)相比,在網(wǎng)絡(luò)管理、系統(tǒng)擴(kuò)展性、降低系統(tǒng)開(kāi)銷、提高網(wǎng)絡(luò)吞吐能力以及QoS支持等各方面都存在明顯的優(yōu)勢(shì)。所以,隨著應(yīng)用的增加,大規(guī)模的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)逐漸呈現(xiàn)出層次化的趨勢(shì),基于層次型結(jié)構(gòu)的自組織分簇路由算法是目前研究的重點(diǎn)。 論文第三部分研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式分簇路由算法。在簇首選舉算法、成簇算法和簇內(nèi)通信算法這三方面提出了新的算法。 第三章首先證明了經(jīng)典LEACH算法的不確定性將會(huì)導(dǎo)致某些節(jié)點(diǎn)過(guò)快耗盡電池能量而縮短網(wǎng)絡(luò)生存期。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種適用于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基于節(jié)點(diǎn)剩余能量的簇首選舉算法,該算法在簇首的選舉過(guò)程中,充分考慮到簇首節(jié)點(diǎn)的耗能性,讓剩余能量比較多的節(jié)點(diǎn)有更大的概率當(dāng)選簇首,仿真結(jié)果表明該算法均衡了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量,有效地延長(zhǎng)了系統(tǒng)生命,提高了網(wǎng)絡(luò)的能耗效率。 第四章分析了傳統(tǒng)分簇算法網(wǎng)絡(luò)成簇算法的不足,選擇以節(jié)點(diǎn)與簇首的距離和簇首能量剩余值為參數(shù)的復(fù)合距離來(lái)確定節(jié)點(diǎn)的簇歸屬,同時(shí)由于簇首在簇通信中的重要性,我們?cè)诿總�(gè)簇中選擇備用簇首,來(lái)增加簇通信的穩(wěn)定性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中原簇首的能量低于一定數(shù)量值時(shí),備用簇首將被自動(dòng)切換為新簇首,原簇首將被切換為備用簇首,理論分析和仿真結(jié)果一致表明本算法明顯延長(zhǎng)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存周期。 第五章分析了傳統(tǒng)分簇算法簇內(nèi)通信定長(zhǎng)時(shí)隙的不足,如果設(shè)置得太短,就會(huì)導(dǎo)致簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)在活躍-睡眠狀態(tài)之間頻繁來(lái)回切換,將損耗更多的來(lái)回切換時(shí)的能量;如果設(shè)置得太長(zhǎng),在每個(gè)時(shí)隙數(shù)據(jù)包發(fā)送完畢,發(fā)送節(jié)點(diǎn)和簇首就都處于空閑狀態(tài),空閑等待的能量將得到損耗。傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流是不斷變化的,針對(duì)以上的不足和數(shù)據(jù)流的特點(diǎn),提出了一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于自適應(yīng)流量的TDMA分簇算法簇內(nèi)通信算法,該算法根據(jù)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)流量的變化,自適應(yīng)地調(diào)整該節(jié)點(diǎn)在其簇中的時(shí)隙長(zhǎng)度,減少節(jié)點(diǎn)空閑時(shí)消耗的能量和節(jié)點(diǎn)從睡眠到活躍狀態(tài)來(lái)回切換的能量。仿真結(jié)果表明,運(yùn)用這種算法,可以節(jié)省節(jié)點(diǎn)的能量,提高網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。 在最后部分,總結(jié)了全文,展望了未來(lái)的研究方向。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 自組織路由算法 分簇算法 網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間 低能耗
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 縮略語(yǔ)說(shuō)明9-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)12-19
• 1.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)13-15
• 1.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)與挑戰(zhàn)15-17
• 1.1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用17-19
• 1.2 研究現(xiàn)狀19-24
• 1.2.1 研究熱點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)19-23
• 1.2.2 其它關(guān)鍵技術(shù)23-24
• 1.3 本論文的研究工作24-25
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)25-26
• 第二章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法26-43
• 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)26-28
• 2.2 自組織路由算法28-35
• 2.3 層次型結(jié)構(gòu)的自組織路由算法研究現(xiàn)狀35-42
• 2.3.1 分簇算法35-41
• 2.3.2 其他相關(guān)支撐技術(shù)的研究41-42
• 2.4 本章小結(jié)42-43
• 第三章 負(fù)載均衡的簇首選舉算法43-53
• 3.1 LEACH 算法的分析43-47
• 3.1.1 LEACH 算法的描述43-44
• 3.1.2 LEACH 算法的不足44-47
• 3.2 算法設(shè)計(jì)47-52
• 3.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型47-48
• 3.2.2 基本思路48
• 3.2.3 算法描述48-50
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析50-52
• 3.3 本章小結(jié)52-53
• 第四章 基于復(fù)合距離的簇首備份成簇算法53-60
• 4.1 LEACH 中成簇算法的不足53-54
• 4.2 算法設(shè)計(jì)54-59
• 4.2.1 基本思路54
• 4.2.2 算法的描述54-56
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析56-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第五章 流量自適應(yīng)的簇內(nèi)通信算法60-69
• 5.1 LEACH 簇內(nèi)通信算法描述與分析60
• 5.2 算法設(shè)計(jì)60-68
• 5.2.1 算法的描述61-63
• 5.2.2 節(jié)點(diǎn)能量分析63-65
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析65-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 全文工作總結(jié)69
• 6.2 進(jìn)一步的工作展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76-77
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄77-78

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 羅桂蘭;張陳莉;許藝東;左國(guó)超;馮立波;;基于物聯(lián)網(wǎng)的智能溫室實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年07期

2 羅桂蘭;左國(guó)超;馮立波;;基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)閾值路由算法(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2012年04期

3 虞月;袁家斌;;多路徑自組織無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)平衡路由算法[J];計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程;2013年02期

  本文關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：303755