基于二分k-means的低功耗路由算法研究

发布时间：2023-10-21 14:49

　　随着微电子技术和无线通信技术的不断进步,作为物联网核心技术的无线传感器网络(WSN)技术在最近几年中得到了蓬勃的发展。由于在无线传感器网络中传感器节点一般能量有限,如何节省传感器节点的能耗和延长无线网络的生存时间是WSN必须面对的难题。国内外学者已对该问题做了大量的研究工作,通过研究表明无线传感器网络的拓扑结构和路由算法优化对延长无线网络的生存时间具有重要意义。WSN采用平面路由算法时,传感器网络的所有节点在网络拓扑中的地位和功能的要性是相似的,平面路由算法较为适用于网络规模小、无线传感器节点较少的传感器网络。相对于平面路由算法,分簇路由算法通过选取簇头并形成簇群进行数据传输,这种路由算法可以对网络中的节点和数据进行更有效的管理,适用于节点较多、规模较大的无线传感器网络。本文主要对无线传感器网络的单层分簇路由算法、多层分簇路由算法进行了研究,论文研究的内容和创新点如下:(1)针对经典单层分簇路由算法LEACH所存在着簇头选取过程中簇头数目不确定、簇头分布不均匀、选取过程随机以及簇头选取不合理等缺陷,本文提出了基于二分k-means算法均匀分簇的单层分簇路由算法UCOA。该路由算法首先基...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 研究现状
    1.3 论文研究的内容
    1.4 论文结构安排
第二章 相关理论与技术
    2.1 无线传感器网络概述
        2.1.1 无线传感网络的应用
        2.1.2 无线传感网络的特点
    2.2 无线传感网络的体系结构
        2.2.1 无线传感器节点的硬件结构
        2.2.2 无线传感网络节点能耗
        2.2.3 无线传感网络协议栈
    2.3 无线传感器网络路由协议
        2.3.1 无线传感器网络路由协议的特点与要求
        2.3.2 无线传感器网络路由协议的分类
    2.4 本章小结
第三章 单层分簇路由算法UCOA
    3.1 引言
    3.2 单层分簇路由算法的拓扑结构
    3.3 问题描述与改进
    3.4 单层分簇路由算法UCOA
        3.4.1 系统网络模型
        3.4.2 系统能量模型
        3.4.3 最优簇头数的计算
        3.4.4 均匀分簇
        3.4.5 簇头选举
    3.5 仿真与分析
    3.6 本章小结
第四章 多层分簇路由算法MLCRA
    4.1 多层分簇路由算法的拓扑结构
    4.2 常见多层分簇路由算法
        4.2.1 LEACH-M算法
        4.2.2 EECS算法
        4.2.3 DEBUC算法
        4.2.4 MLFC算法
        4.2.5 MHAC算法
        4.2.6 LBMC算法
    4.3 多层分簇路由算法MLCRA
        4.3.1 MLCRA算法的网络模型
        4.3.2 节点多跳转发数据的最优距离
        4.3.3 簇头选举
        4.3.4 MLCRA算法分簇路由算法实现
    4.4 仿真实验
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 未来研究与展望
参考文献
攻读学位期间的学术活动及成果清单



本文编号：3856049