异构无线传感器网络路由协议研究

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1、分类号TP393密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目异构无线传感器网络路由协议研究英文题目ResearchonRoutingProtocolinHeterogeneousWirelessSensorNetworks硕士研究生指导教师学科专业蔺换换邓亚平教授计算机应用技术论文提交日期2Q12生垒且论文答辩日期2Q12玺5且2五日论文评阅人答辩委员会主席曹龙汉教授2012年6月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重麽虫＆电

2、太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：囱括携签字日期：20／2．年钿牛Ft学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽由E电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庞自E电太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：蔺拇携签字日期：zo／2_年厂月牛日导师繇坼瞬签字日

3、期：20／2_年厂月,／-日重庆邮电大学硕士论文摘要摘要近年来，无线传感器网络(WirlessSensorNetwork)技术异军突起，成为本世纪最具影响的技术之一。无线传感器网络(WirelessSensorNetwork)因其广阔的应用前景，受到了人们越来越多的关注。WSN是由部署在监测区域内大量具有微处理能力的微型传感器节点组成的一种无线自组织网络。这些节点通常通过电池供电，能量有限且因其所处环境的恶劣性对其进行补充是不现实的，因此如何有效地均衡网络负载，降低网络能耗，延长网络的生存期成为传感器网络研究的核心问题。本文首先对传感器网络的体系结构、特点、关键技术及其应用

4、进行了概述。然后对传感器网络路由协议的设计要求与其性能评价进行了阐述，并分别对典型的同构无线传感器网络分簇路由协议和异构无线传感网络(HWS№分簇路由协议进行了分析。最后在分析已有算法的基础上，结合异构网络的特性，提出更适合于异构网络特点的分簇路由协议，使算法能更好的表现出对能量异构环境的可适应性和扩展性，并且节能高效。主要工作和创新点如下：(1)TDEEC算法对网络平均能量进行估计运算，对网络平均能量的计算比较粗糙，而且处理多级异构算法相对复杂，在实际应用中存在一定的局限性。针对此不足，提出一种多级能量异构传感器网络能量有效的路由算法。该算法对TDEEC中网络平均能量的算

5、法进行改进，对网络平均能量进行精确计算，且在簇问采用多跳路由协议以降低远离基站的簇首的负载，延长网络稳定周期。(2)针对二级能量异构传感器网络中簇首直接传输到基站会消耗大量的能量，通过其它簇首转发会导致中转簇首消耗能量过快而死亡的现象，提出一种负载均衡的异构传感器网络分簇路由算法。即设计一种中继节点，用来转发远离基站的簇首收集到的数据。并在节点成为簇首的概率中加入节点当前能量与当前网络平均剩余能量的比值，以此提高剩余能量高的节点成为簇首的概率。论文使用MATLAB对改进算法分别进行了仿真验证，并仿真了不同参数对协议的影响，通过与其它分簇路由协议的对比研究发现，改进的算法能有

6、效地降低网络能耗，均衡网络负载，从而延长网络的稳定期与生命期。关键词：无线传感器网络，分簇路由协议，能量异构，多跳路由，负载均衡Abstracth1recentyears，wirelesssensorne聃orkstechnologyhavesprungupev呻例here，tobecomeoneofthemostinfluentialtechnologiesinthiscentury·Witelesssensorn咖orksbecauseofitsbroadapplicationprospects，hasbeengettingmorcattemion．WSNisdeplo

7、yedinthemonitoringareacomposedotalargcnumberofmicro-sensorswithmicro—processingnodesinawirelessadhocnetworK．1'11esenodesarcusuallybattery-powered，withthelimitedenergy，evenworsetheenvironmentharshtoitscomplementisunrealistic，SOhowtobalancetheneMorkloadeffeCtive