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《基于leach協(xié)議無線傳感器網絡分簇算法的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、山東大學碩士學位論文摘要無線傳感器網絡是由大量隨機部署在監(jiān)測區(qū)域的微小傳感器節(jié)點通過無線通信、自組織方式構成的分布式網絡系統(tǒng)，一般用于對人類無法到達的區(qū)域或環(huán)境進行監(jiān)測，并將采集的信息傳送給遠方的監(jiān)測者，由監(jiān)測者根據(jù)得到的信息進行分析，從而了解監(jiān)測區(qū)域或環(huán)境的情況。無線傳感器網絡在科研、民用和軍事等領域有著廣泛的應用前景。無線傳感器網絡節(jié)點能量有限、不能補充的特點，使得高效地利用節(jié)點能量成為無線傳感器研究的重要目標。目前已有大量相關的研究工作，其中影響最廣泛的是以LEACH協(xié)議為代表的無線傳感器網絡分簇協(xié)議，它提出的分簇思想為研究無線傳感器網絡的路由方式提供了一
2、種重要的思路，但是這些協(xié)議都未能較好地解決高效利用節(jié)點能量的問題。在分析大量通信協(xié)議的基礎上，本文提出一種基于負載均衡和剩余能量的無線傳感器網絡分簇算法CALRE，對LEACH協(xié)議作了較好的改進，取得較好效果。CALRE算法，根據(jù)節(jié)點到基站的距離將節(jié)點分為遠節(jié)點和近節(jié)點，近節(jié)點與基站直接進行單跳通信，遠節(jié)點通過近節(jié)點與基站進行多跳通信；并分別為這兩種節(jié)點設置不同的最大簇成員值，即根據(jù)距離基站的遠近，設置不同的簇規(guī)模，使得遠節(jié)點和近節(jié)點在能耗速度上趨向一致，以達到負載均衡的目的。在簇首選擇機制上，CALRE算法提出讓剩余能量最大的節(jié)點優(yōu)先擔任簇首，以平衡各個節(jié)點的
3、能耗，減少算法的復雜度和簇內節(jié)點之間不必要的通信能耗。本文對CALRE算法和LEACH協(xié)議進行了模擬仿真實驗，實驗結果表明，CALRE算法與LEACH協(xié)議相比具有更好的性能，優(yōu)化后的簇首選擇機制和簇結構可以有效節(jié)省節(jié)點能量，顯著延長網絡生存時間。關鍵詞：無線傳感器網絡；路由協(xié)議；負載均衡：剩余能量山東大學碩士學位論文ABSTRACTWirelesssensornetwork(wsN3isadistributednetworksystemcomposedofalargeamountofmicro-sensors，whicharedistributedinthear
4、eatobemonitoredandorganizedbythemselves．Itisgenerallyusedintheareaorenvironment--wherehumanbeingcannotorwouldnotgetin·-·-tomonitortheenvironmentalparametersofinterest．WSNtransmitsthedatawhichiscollectedbysensorstoremoteobservers．ThenobserversCananalyzethedatatogetaviewoftheenvironmen
5、t．WSNhasabroadapplicationprospectinthefieldsofscientificresearch，civilianandmilitaryaffairsandSoon．ThelimitedandirreplaceableenergyoftheWSNnodesmakesefficientlyusingnode’SenergyagreatimportantgoalofWSNresearch．Therehasbeenagreatdealofinterrelatedresearch．LEACHisthemostfamousprotocola
6、mongthem．ThethoughtofclusteringproposedbyLEACHprovidesasignificantwaytotheroutingstudyofWSN．Unfortunately，theseprotocolsdonotproperlyfigureouttheproblemofhowtoefficientlysavenodes’energy．OnthefoundationoftheanalysisoftheexistingWSNcommunicationprotocols，thispaperproposedaClusteringAl
7、gorithmbasedonLoad-balanceandResidualEnergyforWirelessSensorNetwork(CALRE)，whichmakesabetterimprovementofLEACH,andgetsabetterresult．InCALRE，nodesaredescribedasnearnodeorfarnodeaccordingtothedistancetotheBaseStation(BS)，nearnodecommunicates謝nlBSbysinglehopwhilefarnodecommunicateswi血BS
8、throughnearn
