WSN中LEACH路由协议的研究和改进

发布时间：2017-09-17 21:05

  本文关键词：WSN中LEACH路由协议的研究和改进

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【摘要】：WSN由大量的无线传感器节点组成,部署完成后,很难通过外界提供能量补充,能量问题是限制WSN价值的重要因素。能量问题与路由协议紧密相关,设计一个延长WSN生命周期的路由协议是科技工作者在WSN研究中面临的挑战。WSN与其他形式的有线网络和无线网络不同,WSN具有完全不同的资源受限的特性,如能量约束、节点通信半径约束、节点本地信息处理能力。结合WSN路由协议具有的自组织的网络(随机部署)、数据的冗余性(多节点监测同一事件)、基于局部拓扑信息(硬件限制)、网络功能(数据收集)、数据为中心等特点,本文参照并详细介绍了LEACH的工作过程,网络模型和物理模型、研究进展以及自身的优势和不足。并针对LEACH协议的不足在簇头阂值设置和成簇阶段做了两点改进,提出了新的算法——NewLEACH.使用Matlab仿真平台对改进后的算法NewLEACH进行WSN网络性能的验证。通过与其它3种算法的仿真对比表明：改进后的NewLEACH路由算法提高了网络吞吐率、降低了网络开销、延长了生命周期。
【关键词】：WSN LEACH 簇首选择 Matlab
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 序言9-13
• 1.1 论文研究的背景和意义9-10
• 1.2 WSN设计的关键技术10-11
• 1.3 本文的主要研究工作及创新11-12
• 1.4 论文的组织结构12-13
• 第二章 WSN及其路由协议13-23
• 2.1 无线传感器网络概述13-16
• 2.1.1 无线传感器网络结构13-14
• 2.1.2 传感器节点的结构14-15
• 2.1.3 WSN网络协议栈的结构模型15-16
• 2.2 WSN路由协议概述16-18
• 2.2.1 WSN路由协议的设计现状16-17
• 2.2.2 路由协议的分类17-18
• 2.3 WSN主流路由协议18-23
• 2.3.1 平面路由协议18-19
• 2.3.2 层次路由协议19-21
• 2.3.3 平面和层次路由协议的性能比较21-23
• 第三章 LEACH路由协议的分析23-32
• 3.1 LEACH算法的运行过程24-26
• 3.1.1 簇头选举阶段24
• 3.1.2 簇建立阶段24-25
• 3.1.3 数据传输的稳定阶段25-26
• 3.2 LEACH算法的网络模型和物理模型26-29
• 3.3 LEACH算法的研究进展29-32
• 第四章 LEACH改进及仿真结果分析32-47
• 4.1 LEACH算法的评价32-33
• 4.2 LEACH算法可行性改进方案33-34
• 4.3 改进算法NewLEACH的提出34-35
• 4.4 改进算法NewLEACH的分析35-38
• 4.4.1 NewLEACH算法的网络模型35-36
• 4.4.2 簇头选举过程36-38
• 4.5 改进算法NewLEACH的仿真38-47
• 4.5.1 建立NewLEACH仿真环境38-40
• 4.5.2 NewLEACH网络仿真性能分析40-47
• 第五章 结论47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-51

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