基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究new

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1、江南大學(xué)碩士學(xué)位論文基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究姓名：李露露申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)軟件與理論指導(dǎo)教師：樂(lè)紅兵20090801摘要摘要無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)融合了微傳感器、嵌入式計(jì)算、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線通信四大技術(shù)，作為一種新的計(jì)算模式推動(dòng)著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步。它能夠通過(guò)各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)感知、處理信息，從而為人們提供大量真實(shí)可靠的監(jiān)測(cè)信息，在軍事應(yīng)用、環(huán)境監(jiān)測(cè)、空間探索和災(zāi)難拯救等領(lǐng)域具有極為廣闊的應(yīng)用前景。路由協(xié)議是一套將數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)的機(jī)制。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)的能量非常有限，且不易補(bǔ)充，因此其路由協(xié)議的設(shè)計(jì)

2、要以降低節(jié)點(diǎn)能量消耗，延長(zhǎng)整體網(wǎng)絡(luò)生命周期為主要目標(biāo)。在對(duì)比分析各類典型的路由協(xié)議基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了LEACH協(xié)議。針對(duì)LEACH協(xié)議中簇頭節(jié)點(diǎn)與基站單跳通信帶來(lái)的問(wèn)題，提出了一種基于生成樹(shù)的LEACH協(xié)議一，EACH．T協(xié)議。LEACH．T協(xié)議中，由簇頭節(jié)點(diǎn)組成以基站節(jié)點(diǎn)為根的一棵樹(shù)，網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都選擇最低深度的鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)作為父親節(jié)點(diǎn)，并將數(shù)據(jù)包向前傳遞給父親節(jié)點(diǎn)。若某個(gè)節(jié)點(diǎn)不在任何簇頭節(jié)點(diǎn)的通信范圍之內(nèi)，則允許其請(qǐng)求另一個(gè)葉子節(jié)點(diǎn)成為父親節(jié)點(diǎn)。簇頭節(jié)點(diǎn)在接收葉子節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)的同時(shí)，還接收比其在樹(shù)中深度高的簇首節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)包，并將這些數(shù)據(jù)包進(jìn)行

3、融合處理，最后再沿著樹(shù)的路徑傳送直至基站。在TinyOS平臺(tái)下對(duì)LEACH．T協(xié)議進(jìn)行仿真，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比Flooding協(xié)議和原LEACH協(xié)議，LEACH．T協(xié)議能夠減少網(wǎng)絡(luò)原始數(shù)據(jù)通信量，因而具有很好的節(jié)能效果，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)生命周期。最后，我們從均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的角度出發(fā)，提出基于多路徑的GEAR協(xié)議——MGEAR協(xié)議。該協(xié)議中，建立了從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的多條路徑。同樣在TinyOS下進(jìn)行仿真，結(jié)果表明，MGEAR協(xié)議相比GEAR協(xié)議能夠延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，LEACH協(xié)議，GEAR協(xié)議，節(jié)能，TinyOSAbstra

4、ctWirelesssensornetwork(WSN)．whichiStheintegrationofmicro-sensors，embeddedcomputing，modernnetworksandwirelesscommunicationtechnologies，isanovelcomputingmodelandpromotethedevelopmentofscienceandtechnologyandsocialprogress．Throughthereal-timecollaborationoftheintegratedmicro．sensors

5、．itCanbeusedforsensingandprocessinginformation，andthencallprovidealargeamountofreliableinformation．ithasbroadapplicationprospectsnotonlyinmilitaryapplications，environmentalmonitoringbutalsoindisasterrescue，spaceexplorationandSOon．RoutingprotocoliSamechanismwhichtransmitsthedatafro

6、mthesourcenodestothedestinationnodes．Inwirelesssensornetwork．theenergyofthenodeiSverylimitedandnoteasytorecharge，SOtheforemostgoaloftheroutingprotocoldesignistoreducetheenergyconsumptionandextendthelifetime．Accordingtothecomparisonandanalysisofvarioustypesoftypicalroutingprotocols

7、，thisthesisfocusedonLEACH(10wenergyadaptiveclusteringhierarchy)protoc01．SincetheLEACHprotocolhassomeshortcomingswhentheclusterheadscommunicatewiththebasestationdirectly,thisthesisproposedanimprovedLEACHprotocolbasedonaspanningtree--LEACH·Tprotoc01．IntheLEACH·Tprotocol，itgenerateda

8、treeconstitutedbythecluster-heads