WSN中基于LEACH協(xié)議的簇頭選舉策略及路由算法的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，各傳感器節(jié)點(diǎn)間通過相互合作的方式對網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域進(jìn)行各種數(shù)據(jù)信息的收集，并從各類環(huán)境或監(jiān)測對象中采集用戶需要的信息，以一種“無處不在的計(jì)算”的新型計(jì)算理論，將物理世界、數(shù)字虛擬世界和人類社會緊密的聯(lián)系在一起。作為一個(gè)前沿的研究領(lǐng)域，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)得到了一定的發(fā)展，但現(xiàn)在仍處于發(fā)展階段，仍然具有很大的發(fā)展空間。
　　為了實(shí)現(xiàn)無線傳感器現(xiàn)有以及潛在的應(yīng)用，精細(xì)高效的通信協(xié)議是必需的，

2、而傳感器節(jié)點(diǎn)能量受限的特性使得通信協(xié)議在功耗方面面臨著巨大的挑戰(zhàn)。鑒于此，論文圍繞如何解決功耗、提高網(wǎng)絡(luò)壽命這一問題針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)進(jìn)行了相關(guān)的探索與研究。論文所做的主要工作如下：
　　首先，論文概要介紹了傳感器網(wǎng)絡(luò)的一些基本概念，并深入闡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一些特點(diǎn)及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的一些特性，總結(jié)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與普通傳感器網(wǎng)絡(luò)的不同以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一些典型應(yīng)用及潛在應(yīng)用。
　　其次，論文在詳細(xì)介紹

3、了無線傳感網(wǎng)通信協(xié)議后，重點(diǎn)對無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行介紹。其中包括 WSN路由協(xié)議的特點(diǎn)，路由協(xié)議設(shè)計(jì)的要求，以及路由協(xié)議的分類。對平面路由協(xié)議和分簇路由協(xié)議這兩種協(xié)議進(jìn)行比較分析，同時(shí)對幾種典型的分簇路由協(xié)議簡要概述并分析，并對各種協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了詳盡的分析。
　　然后，論文全面綜合分析了LEACH算法并結(jié)合當(dāng)前分簇路由算法的研究現(xiàn)狀，提出了一種新的簇頭數(shù)目選擇優(yōu)化算法LEACH-ONC。算法以LEACH算法為基礎(chǔ)，從網(wǎng)絡(luò)能

4、耗最小化角度出發(fā)，利用網(wǎng)絡(luò)壽命預(yù)測模型，首先預(yù)測出網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)死亡時(shí)間，然后將結(jié)合文中定義的網(wǎng)絡(luò)收斂速率，推導(dǎo)出最優(yōu)簇頭數(shù)目。該算法使網(wǎng)絡(luò)中簇頭數(shù)目隨節(jié)點(diǎn)數(shù)目的動態(tài)變化而變化，保證了簇頭數(shù)目始終最優(yōu)，有效的降低網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的平均能耗速率，進(jìn)而延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。仿真結(jié)果表明，該算法相比于LEACH算法能耗顯著減少，有效的延長了網(wǎng)絡(luò)的壽命。
　　最后，在前文的基礎(chǔ)上對LEACH算法與RBMC算法的路由策略進(jìn)行綜合分析并結(jié)合當(dāng)前分簇路由算法的