基于分簇結(jié)構的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議的研究與仿真.pdf

1、作為一種新的信息獲取方式，無線傳感器網(wǎng)絡（WirelessSensorNetworks,簡稱WSNs）已成為通信領域備受關注的研究熱點。無線傳感器網(wǎng)絡是一種新型的無基礎設施的無線網(wǎng)絡，能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理，通過無線通信方式把信息傳送到基站。它不需要固定的網(wǎng)絡支持，具有快速展開、抗毀性強等特點，具有十分廣闊的應用前景。 無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議是當前研究熱點之一。傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡的路由協(xié)

2、議已經(jīng)不再適應無線傳感器網(wǎng)絡動態(tài)變化的拓撲結(jié)構，必須設計新的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議。目前，適用于無線傳感器網(wǎng)絡的路由協(xié)議較多，對典型的分簇路由協(xié)議LEACH的研究也是當前研究的重點。 本文首先概述了無線傳感器網(wǎng)絡的概念，特點，應用領域和關鍵技術，其次介紹了無線傳感器網(wǎng)絡中典型的路由協(xié)議，然后著重對LEACH協(xié)議的原理和運行機制進行了說明，分析了該協(xié)議的優(yōu)缺點，并進行了改進。 結(jié)合LEACH協(xié)議在簇頭選擇和單跳通信方面的缺

3、陷，本文提出了改進思路：以基站為中心建立無線傳感器網(wǎng)絡環(huán)境，節(jié)點隨機分布于基站附近的矩形區(qū)域。首先將網(wǎng)絡劃分為若干扇形區(qū)域，根據(jù)一定標準選取部分節(jié)點作為簇頭的候選節(jié)點，根據(jù)不同的競爭半徑選出最終的簇頭，然后根據(jù)信號強度建立大小非均勻的簇。簇頭選舉采取分布式算法。改進思路在NS2仿真軟件下進行了實驗，結(jié)果表明：改進后的協(xié)議比LEACH有了明顯的改善，更加適用于大規(guī)模網(wǎng)絡。 本文共分為7章，各章內(nèi)容可歸納如下： 第1章引入了

4、無線傳感器網(wǎng)絡的概念，介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的特點，應用前景及關鍵技術，同時介紹了本課題的來源及研究意義，最后論述了本文的工作和創(chuàng)新點。 第2章介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的典型路由協(xié)議。 第3章論述了LEACH路由協(xié)議運行機制和該協(xié)議的優(yōu)缺點。 第4章介紹了網(wǎng)絡仿真軟件NS2。 第5章對幾種典型的路由協(xié)議進行了仿真實驗，并且分析比較了實驗結(jié)果。 第6章基于LEACH的缺陷，提出了一種基于層次的多跳非均勻分