一种基于LEACH的异构WSN能量均衡成簇协议

发布时间：2017-08-23 03:05

  本文关键词：一种基于LEACH的异构WSN能量均衡成簇协议

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【摘要】：无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是物联网四大核心技术之,一直是当前众多学科中的研究热点。作为物联网感知层的重要组成部分,无线传感器网络的发展有助于全面提升物联网在社会生产生活中的信息感知能力、信息互通性和智能决策能力,它将有望掀起第三次信息产业浪潮。无线传感器网络由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点及基站构成;具备自组织、多跳路由、动态拓扑、以数据为中心等特点。如何降低WSN的能量消耗,延缓节点死亡时间,延长其生存时间一直是研究的热点问题。无线传感网络低功耗路由协议的研究对于延长无线传感网络的生存时间具有重要的意义,近年来,在LEACH协议基础上发展出了很多具有代表意义的低功耗层次路由协议,这些改进取得了很好的成果,但是他们的仿真环境都很少考虑到实际应用中的多种传感器同时部署的情况,一定程度上降低了算法的应用价值。本文以LEACH协议为基础进行改进,使其适用于多种数据同时采集的感知异构无线传感器网络,提出了可变通信周期策略及能量均衡LEACH协议—ACPSEB-LEACH(Alterable Communication Period Strategy and Energy BalancedLEACH)协议,该协议从抑制节点数据发送量方面出发,将数据采集周期与数据通信周期分离,采取簇内可变通信周期策略以减少部分节点的能量消耗,此策略能将各类节点进行差异化区分;在此基础上,引入节点活跃度因子进行簇头选举公式优化和成簇优化,实现全局网络能量均衡。仿真表明,改进后的协议在延长网络生存周期、平衡全局能量上有更好的效果。
【关键词】：异构无线传感器网络 成簇协议 ACPSEB-LEACH 节点活跃度 可变周期
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-12
• 1.1 研究背景及其意义7-8
• 1.2 国内外研究现状与分析8-10
• 1.3 本文拟解决问题及出发点10-11
• 1.4 论文的研究内容和组织结构11-12
• 2 无线传感器网络12-18
• 2.1 无线传感器网络简述12-13
• 2.2 无线传感器网络特征及限制13-15
• 2.2.1 无线传感器网络的特征13-14
• 2.2.2 无线传感网络的限制14-15
• 2.3 无线传感器网络的关键技术15-16
• 2.4 无线传感器网络的应用16-17
• 2.5 本章小结17-18
• 3 无线传感器网络路由协议18-24
• 3.1 概述18
• 3.2 典型路由协议分析18-23
• 3.2.1 典型平面路由协议简介18-20
• 3.2.2 典型层次路由协议简介20-23
• 3.3 协议综和比较23
• 3.4 WSN路由协议的发展趋势23
• 3.5 本章小结23-24
• 4 LEACH协议分析及改进的协议ACPSEB-LEACH24-35
• 4.1 引言24
• 4.2 LEACH协议分析24-26
• 4.3 ACPSEB-LEACH协议26-33
• 4.3.1 ACPSEB-LEACH的改进思想26-28
• 4.3.2 ACPSEB-LEACH协议28-33
• 4.4 ACPSEB-LEACH协议性能分析33-34
• 4.5 本章小结34-35
• 5 实验测试与分析35-50
• 5.1 场景假设35
• 5.2 采集数据假设35-38
• 5.3 网络模型38
• 5.4 通信能耗模型及能耗参数38-39
• 5.5 计算能耗分析39-40
• 5.6 算法相关参数选择40-43
• 5.7 性能分析比较43-49
• 5.8 协议的不足之处49-50
• 总结与展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-56
• 在读期间公开发表论文（著）及科研情况56

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本文编号：722588