06054207 楊微 文獻(xiàn)綜述

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1、杭州電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目基于NS2的無線傳感器LEACH協(xié)議的研究文獻(xiàn)綜述題目基于NS2的無線傳感器的研究學(xué)院計(jì)算機(jī)學(xué)院專業(yè)網(wǎng)絡(luò)工程姓名楊微班級(jí)06052412學(xué)號(hào)06054207指導(dǎo)教師童孟軍基于NS2的無線傳感器的研究前言無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)作為未來新興技術(shù)之一,它的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,將對(duì)人們的社會(huì)生活和產(chǎn)業(yè)變革帶來極大的影響和產(chǎn)生巨大的推動(dòng)。它相對(duì)于移動(dòng)通信網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)、Adhoc網(wǎng)絡(luò)等常見的無線網(wǎng)絡(luò)具有很多新的特點(diǎn),有很多的研究熱點(diǎn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由

2、隨機(jī)分布的大量傳感器節(jié)點(diǎn)，以無線自組織的方式構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，以無線短距離、低功耗、多跳的通信方式完成對(duì)周邊外部環(huán)境中的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測任務(wù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已成為軍事、商業(yè)、學(xué)術(shù)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)，有十分廣闊的應(yīng)用前景。近年來,提出了很多針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線通信協(xié)議,其中之一就是LEACH協(xié)議,LEACH協(xié)議是一種自組織的、自適應(yīng)的、能量有效的、聚類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?？紤]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特性,有效的延長了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。在無線傳感器網(wǎng)技術(shù)的研究中，仿真是一種既有效又經(jīng)濟(jì)的研究方法。目前的網(wǎng)絡(luò)仿真工具主要包括兩類：一是基

3、于大型網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)仿真工具，如OPNET、GloMoSim等；二是基于小型網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)仿真工具，如NS2、COMNETIII等。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)仿真工具的價(jià)格昂貴，而本文采用的NS2是一種應(yīng)用廣泛、影響力較大和源代碼公開的免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)模擬軟件。網(wǎng)絡(luò)模擬式當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)通信研究中的重要技術(shù)手段之一，在網(wǎng)絡(luò)通信的建設(shè)開發(fā)過程中起著不可替代的重要作用。大部分網(wǎng)絡(luò)通信的技術(shù)研究也都必須經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)模擬研究這么一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，學(xué)術(shù)界對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信的研究更加離不開網(wǎng)絡(luò)模擬。主體無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集信息采集、信息傳輸、信息處理于一體的綜合智能信

4、息系統(tǒng)，具有廣闊的應(yīng)用前景。在軍事國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測等許多領(lǐng)域都有潛在的使用價(jià)值。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展，從事網(wǎng)絡(luò)通信研究的隊(duì)伍也日益壯大。網(wǎng)絡(luò)模擬作為網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)研究的重要手段之一，受到網(wǎng)絡(luò)研究行業(yè)特別是高校和科研院所科研人員的青睞。NS-2是一款開放源代碼的網(wǎng)絡(luò)模擬軟件，任何人可以獲得、使用和修改其源代碼。它是目前網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)模擬軟件之一。網(wǎng)絡(luò)模擬是指采用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行模擬分析的一種研究手段。它使得很多研究人員能夠在硬件條件不

5、具備的情況下研究大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)以及在設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)新協(xié)議新算法時(shí)能夠快速地設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、分析進(jìn)而改進(jìn)協(xié)議或算法的設(shè)計(jì)。此外，它還可以在各種新老系統(tǒng)和算法之間進(jìn)行比較而不必花費(fèi)巨資去建立多個(gè)實(shí)際系統(tǒng)。2005年孫天一的《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH協(xié)議的探討及改進(jìn)》一文將能量問題與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的另一研究熱點(diǎn)通信協(xié)議結(jié)合,研究能量有效的通信協(xié)議,主要探討了低能量自適應(yīng)聚類(LEACH)協(xié)議及可行的改進(jìn)。近年來,提出了很多針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線通信協(xié)議,其中之一就是LEACH協(xié)議,LEACH協(xié)議是一種自組織的、自適應(yīng)的、能量

6、有效的、聚類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?？紤]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特性,有效的延長了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。2006年唐勇、周明天、張欣的《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究進(jìn)展》一文分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同的特點(diǎn),且與應(yīng)用高度相關(guān)。并指出傳統(tǒng)路由協(xié)議不能有效地用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò),因而人們研究了眾多的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。在介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)后,提出了路由協(xié)議的分類方法,然后著重分析了當(dāng)前一些較為重要的路由協(xié)議的核心路由機(jī)制,并采用比較方式指出了這些路由協(xié)議的類別、特點(diǎn)和主要應(yīng)用范圍。最后總結(jié)了好的路由協(xié)議應(yīng)具有的特點(diǎn)以及

7、未來的研究策略與發(fā)展趨勢。2007年劉昌鑫、彭嵩松、吳蘭英在井岡山學(xué)院學(xué)報(bào)發(fā)表的一文《基于NS2網(wǎng)絡(luò)仿真的實(shí)現(xiàn)》簡單介紹了NS2的特點(diǎn)和體系結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)仿真示例。通過分析trace文件,得到了網(wǎng)絡(luò)的流量和端到端時(shí)延。網(wǎng)絡(luò)仿真是一種能夠快速建立網(wǎng)絡(luò)模型,利用數(shù)學(xué)建模和統(tǒng)計(jì)分析的方法模擬網(wǎng)絡(luò)行為,從而獲取特定的網(wǎng)絡(luò)特性參數(shù)的技術(shù)。通信網(wǎng)絡(luò)的仿真在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行性能的研究、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)等方面具有重要意義。2009年張偉偉、王俊、秦琳琳、吳剛的一文《基于NS2的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì)》在研究無線

8、傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)和協(xié)議棧的基礎(chǔ)上,利用網(wǎng)絡(luò)仿真軟件NS2對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的仿真進(jìn)行了研究與二次開發(fā),構(gòu)建了一個(gè)基于多種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性能的可視可控的仿真界面。用戶可以通過仿真界面來自主配置網(wǎng)絡(luò)元素,搭建網(wǎng)絡(luò),利用具體的動(dòng)畫演示過程和性能分析圖表來了解整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程與性能。簡化了仿真的復(fù)雜過程,有助于加快研究者的研究開發(fā)進(jìn)程。2009年齊進(jìn)、蔣挺、周正的《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH協(xié)議的改進(jìn)方案