基于无线传感器网络的路由协议的研究

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1、基于无线传感器网络的路由协议的研究摘要无线传感网络，作为全球未来十大技术之～，无线传感网络的应用研究和相关技术研究，正越来越受到人们的重视。近年来，由于数字电路、无线通信、微电机系统(MicroElectroMechanismSystems)等技术的迅速发展，基于这些技术发展起来的无线传感网络也成了研究的热门领域。它在军事、医疗、家用等多个领域均有广阔的应用市场。本文首先对无线传感网络的特点做了介绍，同时将无线传感网络同传统的无线网络进行了对比，对无线传感网络中最重要的几个性能参数做了介绍。衡量无

2、线传感网络优劣的最重要的指标是网络的能量消耗。提高无线传感网络的性能主要是减少网络的能量消耗，提高网络的能量有效性。然后，介绍了无线传感网络的特点、体系结构以及在网络各个层次上的协议内容。列举了几种经典的网络协议，并对它们进行了比较，分析。在分析了几种经典的路由协议，并分析这几种协议的优点和不足之。提出了一种基于能量阈值的动态聚簇结构网络协议的基本算法。这种协议算法是在经典的低功耗自适应分簇(LEACH)协议的基础上改进而来，它沿用LEACH协议的以“轮”为单位的，每一轮又划分为三个阶段，分别是：

3、启动阶段、稳定阶段和动态重组阶段。在网络运行一段时间后，某些簇头节点由于进行簇内管理，数据融合，向汇聚节点发送信息而消耗了大量能量。在LEACH协议中，簇头的选举是随机的、均等的且和剩余能量多少无关。一旦剩余能量较少的节点当选为簇头，其能量将很快耗尽，使得该簇失效。然后进行下一轮的簇头选举，但频繁的簇头选择会消耗很大的能量。本文为解决这样的问题，对LEACH协议进行了改进：当簇头节点的能量小于设定的某一阈值时，簇头节点将簇头的职责接力给其簇中某一个能量较高的节点，而自己又恢复传感节点的角色，在下一

4、轮，被选择的节点将会成为簇头节点。在讨论了的基本算法后，为路由协议建立了完善的内容，为网络中节点之间的通信建立了灵活有效的通信机制，并且为消息规定了格式和内容。最后，根据制定的路由协议，对无线传感网络进行仿真。同时，也对经典的低功耗自适应分簇(LEACH)协议进行了仿真，并对仿真结果进行了比较。从仿真结果中可以看到，相对于经典的的低功耗自适应分簇(LEACH)协议，基于能量阈值的动态聚簇结构的路由协议消耗的能量更小，网络的生命周期更长。关键词：无线传感网络，路由协议，能量有效性，动态聚簇TheRe

5、searchaboutRoutingProtocolsBasedonWirelessSensorNetworkAbstractAsoneofthetenhightechnologiesinthefuture，wirelesssensornetworkisattractingmoreandmoreimportantattentionintheresearchfield．Inrecentyears，withrapiddevelopmentofdigitalcircuit，wirelesscommuni

6、cationsandMicroElectroMechanismSystems，thewirelesssensornetworkwhichbasedonthesetechnologiesbecomethehotfield．Italsodominatestheapplicationmarketsofmilitary，health，anddomesticusagesetc．Inthispaper，firstlythemainfeaturesofwirelesssensornetworkisintrodu

7、ced．somecomparisonsofthewirelesssensornetworkandtraditionalwirelessnetworkarealsogiven，andseveralimportantparametersofthewirelesssensornetworkisintroduced．TodeterminewhetherthewirelesssensornetworkiSefficientornot．energyconsumptioniSthemostimportantin

8、dex．Inordertoincreasetheperformanceofthewirelesssensornetworkandimprovethevalidityoftheenergy，energyconsumptionofthenetworkshouldbedecreased．Secondly，bothofthesystemarchitectureandthecorrespondingprotocolinOSIlayersaredescribed，andthenseveralt