基于最優(yōu)簇頭數(shù)目的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來興起的全新的研究領(lǐng)域,它綜合了無線通信、電子技術(shù)以及微型電機等研究方向,該網(wǎng)絡(luò)由大量隨機散布的微小節(jié)點自組織而成,節(jié)點利用多跳或者直接傳輸?shù)男问较蛴^察者傳遞數(shù)據(jù)信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為人們采集信息提供了極大的便利,但是由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大且普遍應(yīng)用于無人看守的環(huán)境下,能量、通信能力等各種資源有限且不易補充,因此在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、服務(wù)提供過程中面臨著巨大的信息安全挑戰(zhàn)。
　　針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點,論

2、文主要研究內(nèi)容分為傳統(tǒng)分簇路由協(xié)議的改進和安全路由協(xié)議的設(shè)計,從簇頭選擇、多跳傳輸機制、通信負載均衡性等方面出發(fā)尋求優(yōu)化路由協(xié)議的方法,并基于固定分區(qū)的條件,提出了可以延長網(wǎng)絡(luò)安全時間、減小惡意節(jié)點危害性的策略與機制,所做工作如下:
　　(1)系統(tǒng)介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分類,并對典型分簇路由算法的優(yōu)勢和不足進行了簡要分析,然后從路由算法的安全要求、研究方向以及所面臨的安全威脅等方面,闡釋了安全路由算法的重要性。
　　(2)首

3、先分析LEACH(Low energy adaptive clustering hierarchy)分簇路由協(xié)議,在基于分簇路由思想基礎(chǔ)上,從優(yōu)化簇頭選擇的角度出發(fā),提出了一種網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)簇頭數(shù)目隨網(wǎng)絡(luò)存活節(jié)點數(shù)目變化的改進算法。在該算法中,每輪當選為簇頭的節(jié)點概率不再是一成不變,而是隨網(wǎng)絡(luò)中存活節(jié)點的數(shù)目變化而變化,以保證每輪選舉的簇頭數(shù)目最優(yōu)。
　　(3)針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳分簇路由算法穩(wěn)定傳輸時間較短,網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)易變的缺點,

4、提出一種基于簇結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的分環(huán)多跳路由算法-CBSM(Cluster structure stability based Sub-ring algorithm over multi-hop routing)算法。該算法將監(jiān)測區(qū)域劃分為許多固定小區(qū),采用基于節(jié)點剩余能量和節(jié)點位置的代價函數(shù)選擇簇頭,提高了網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,有效延長網(wǎng)絡(luò)中首個死亡節(jié)點出現(xiàn)的時間。
　　(4)在 CBSM算法基礎(chǔ)上,針對傳統(tǒng)路由算法安全性能不足的弱點,