基于分级结构的无线传感器网络节能策略研究

发布时间：2023-04-14 23:49

　　随着物联网的兴起,无线传感器网络在各个领域的应用越来越广泛,而其主要由传感器节点依靠一定的无线通信能力以自组织的方式组成,并由传感器节点将有效信息发送给汇聚节点。传感器节点所有的能量十分有限,制约了WSN的进一步发展与应用,本文便是主要针对无线传感器网络的节能策略进行的研究。针对无线传感器网络(WSN)中节点能耗不均衡和能量效率低而影响网络生命周期的问题,提出了基于分级结构的无线传感器网络能耗均衡路由选择算法(EBR-RG)。首先,将网络区域以环为基础的分级式划分,充分考虑节点的收发能耗与数据量关系,提出了一种分级结构(RG)的网络区域划分方法,实现级间的能耗均衡,并与等间距环分块区域划分方法(ERP)进行比较,级间能耗标准差降低了128%;然后,为实现级内节点的能耗均衡,综合考虑节点的连接数与剩余能量等级,设计代价函数,选择最优的中继节点;OMNET++仿真表明,本文提出的EBR-RG算法与模糊理论簇形成协议(FLCFP)和基于环分块的能耗均衡分簇路由算法(EBCR-RP)相比,网络的生命周期分别延长了106.4%和41.1%。因此,EBR-RG更能有效地均衡网络能耗,提高能量利用率...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 相关技术的研究现状
        1.2.1 区域划分技术研究现状
        1.2.2 节能路由选择算法研究现状
        1.2.3 低占空比传输技术研究现状
    1.3 本文的主要贡献与创新
    1.4 本文的章节结构安排
第二章 无线传感网的网络结构与能耗分析
    2.1 引言
    2.2 无线传感器网络体系结构
    2.3 无线传感器网络拓扑结构
    2.4 无线传感器网络各层分析
    2.5 传感器节点能耗
        2.5.1 节点能耗分析
        2.5.2 节点能耗模型建立
    2.6 OMNeT++仿真软件简介
    2.7 本章小结
第三章 基于分级结构的能耗均衡路由选择协议研究
    3.1 引言
    3.2 网络模型与数据量模型
        3.2.1 分级结构网络模型
        3.2.2 数据量模型
    3.3 基于分级结构的能耗均衡路由选择算法设计
        3.3.1 分级结构的设计
        3.3.2 路由选择协议设计
    3.4 仿真与分析
        3.4.1 分级结构仿真结果分析
        3.4.2 EBR-RG算法仿真结果分析
    3.5 本章小结
第四章 基于分级结构的调度算法研究
    4.1 引言
    4.2 调度算法的设计
        4.2.1 线性网络调度算法
        4.2.2 多线网络调度算法
        4.2.3 树状网络调度算法
        4.2.4 基于分级结构的调度算法
        4.2.5 节点休眠策略
    4.3 仿真分析
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3790867