基于能量均衡的半静态分簇路由算法研究

发布时间：2017-04-25 13:00

  本文关键词：基于能量均衡的半静态分簇路由算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)具有重组网络快捷、灵活和不受有线网络约束的特点,因此,广泛应用于环境监测、医疗监护、高效农业和智能建筑等领域,具有十分可观的应用前景。WSN由部署在目标区域内大量随机分布、自组网、实时感知和无线通信的传感器节点组成。传感器节点往往布撒在人类无法接近的特殊环境中,能源无法补充,导致网络能源受限；规模大的WSN传感器节点密度高,会导致节点间的通信干扰。传感器节点的能耗主要分布在数据采集、数据处理、数据接收和数据发送上,但是,数据的接收和发送消耗能量最多。因此,节能和抗干扰是无线传感器路由算法研究的两个重要问题。本文针对无线传感器网络分簇路由算法中的能量洞、热点问题和抗干扰问题,设计一种抗干扰半静态分簇路由算法(Anti-interference Semi Static Clustering Routing Algorithm,AISSC),给无线传感器网络提供能量多、距离短、链路质量好的路径来传输数据。该算法利用节点定位算法获得节点地理位置,综合考虑传感器节点剩余能量和干扰信噪比,通过节点距离度量、节点聚簇,簇间融合、簇头选举和簇头轮换五个步骤进行无线传感器网络节点分簇。仿真实验结果表明,这种路由算法可以提高无线传感器网络通信链路质量,有效均衡网络能耗,延长网络生命周期。
【关键词】：无线传感器网络 抗干扰 半静态 分簇路由算法 信噪比
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 国内外研究现状13-17
• 1.2.1 无线传感器网络研究现状13-14
• 1.2.2 分簇路由算法研究现状14-17
• 1.3 主要研究内容及创新点17-20
• 1.3.1 论文主要研究内容17
• 1.3.2 论文创新点17-20
• 2 无线传感器网络及路由协议概述20-32
• 2.1 WSN体系结构20-21
• 2.2 传感器节点结构及限制21-23
• 2.3 WSN特点分析23-25
• 2.4 路由协议概述及分类25-28
• 2.5 典型的分簇路由算法分析28-32
• 3 抗干扰半静态分簇路由算法实现32-46
• 3.1 干扰信噪比的计算32-35
• 3.2 AISSC路由策略35-41
• 3.2.1 算法主要思想35-36
• 3.2.2 算法涉及公式计算36-41
• 3.3 分簇路由算法详细分析41-46
• 3.3.1 算法详细分析41-42
• 3.3.2 算法实现过程42-46
• 4 系统仿真与分析46-54
• 4.1 NS2网络仿真平台介绍46-50
• 4.1.1 NS2仿真软件介绍46-47
• 4.1.2 功能模块和映射机制分析47-48
• 4.1.3 仿真操作流程和目录结构48-50
• 4.2 AISSC算法仿真场景和参数设置50-51
• 4.3 AISSC算法仿真结果分析51-54
• 4.3.1 网络丢包率比较51-52
• 4.3.2 网络剩余节点数比较52-54
• 5 总结与展望54-56
• 参考文献56-60
• 致谢60-62
• 作者简介及读研期间主要科研成果62

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