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)絡由大量的微型傳感器節(jié)點構成，各傳感器節(jié)點間通過相互合作的方式對網(wǎng)絡的覆蓋區(qū)域進行各種數(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“無處不在的計算”的新型計算理論，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。作為一個前沿的研究領域，無線傳感器網(wǎng)絡的研究已經(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。
　　為了實現(xiàn)無線傳感器現(xiàn)有以及潛在的應用，精細高效的通信協(xié)議是必需的，

2、而傳感器節(jié)點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)絡壽命這一問題針對無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議的設計進行了相關的探索與研究。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)絡的一些基本概念，并深入闡述了無線傳感器網(wǎng)絡的一些特點及無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的一些特性，總結了無線傳感器網(wǎng)絡與普通傳感器網(wǎng)絡的不同以及無線傳感器網(wǎng)絡的一些典型應用及潛在應用。
　　其次，論文在詳細介紹

3、了無線傳感網(wǎng)通信協(xié)議后，重點對無線傳感網(wǎng)絡路由協(xié)議進行介紹。其中包括 WSN路由協(xié)議的特點，路由協(xié)議設計的要求，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)議進行比較分析，同時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)缺點進行了詳盡的分析。
　　然后，論文全面綜合分析了LEACH算法并結合當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，從網(wǎng)絡能

4、耗最小化角度出發(fā)，利用網(wǎng)絡壽命預測模型，首先預測出網(wǎng)絡節(jié)點死亡時間，然后將結合文中定義的網(wǎng)絡收斂速率，推導出最優(yōu)簇頭數(shù)目。該算法使網(wǎng)絡中簇頭數(shù)目隨節(jié)點數(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)絡節(jié)點的平均能耗速率，進而延長網(wǎng)絡的生命周期。仿真結果表明，該算法相比于LEACH算法能耗顯著減少，有效的延長了網(wǎng)絡的壽命。
　　最后，在前文的基礎上對LEACH算法與RBMC算法的路由策略進行綜合分析并結合當前分簇路由算法的