基于移动Sink的WSNs路由协议研究
[Abstract]:Wireless sensor network (WSN) (Wireless Sensor Networks, WSNs) can connect the objective physical world with the logical information world, perceive the surrounding environment of nodes, collect and process related data, and have a very broad application prospect. However, the energy of sensor nodes is limited and can not be charged, which makes energy consumption become a key factor in wireless sensor network applications. How to effectively save energy and balance the energy consumption of sensor networks has become a hot research topic in wireless sensor networks. Mobile wireless sensor network is derived from wireless sensor network. By introducing mobile Sink node and synthesizing the situation of network energy consumption, the mobile strategy of Sink node is formulated by using the flexibility of moving Sink node, and the data is collected dynamically. The performance and energy consumption of wireless sensor networks are optimized by using the system energy equably. It has the advantages of efficiently collecting data, balancing network consumption and prolonging network life. The main work is as follows: (1) based on the research of wireless sensor network infrastructure and the characteristics of mobile wireless sensor network, the influence of energy and Sink node mobility on the performance of mobile wireless sensor network is analyzed. The network performance is optimized in terms of energy consumption and mobility of Sink nodes. (2) Mobile Sink routing algorithm based on energy region is designed. The algorithm uses residual energy scanning to divide the system into several regions with similar energy, and then builds routing information in each energy region. Based on the constructed routing information, the proxy node is selected as the node to store information in the energy region and to communicate with the mobile Sink node. The mobile Sink node formulates the minimum mobile path strategy for Sink nodes according to the distribution of proxy nodes. (3) an energy-efficient routing tree algorithm based on mobile Sink is designed. The algorithm first constructs the routing tree, then uses the "root node footprint chain" to maintain the local routing information, and reduces the frequency of route reconfiguration caused by the Sink node movement. When the Sink node moves too far from its original position, the algorithm uses the "root node footprint chain" to maintain the local routing information. The global routing tree reconstruction algorithm triggers the routing tree reconstruction effectively to avoid the routing curve caused by the continuous expansion of the footprint chain and to update the whole network routing tree in time so that the routing is always in the best state. In this paper, the routing algorithm is simulated by NS2 simulation software. Compared with the traditional related protocols, the mobile Sink routing algorithm based on energy region can prolong the lifetime of the network by 30% to 40%. The energy efficient routing tree algorithm based on mobile Sink can prolong the network lifetime by 25% to 30%. Therefore, these two protocols can optimize the balance of network energy consumption and the prolongation of network life cycle.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TP212.9;TN915.04
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,本文编号:2420538
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