无线网络路由协议的研究——基于LEACH的无线传感网络路由协议研究

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1、江南大学硕士学位论文无线网络路由协议的研究——基于LEACH的无线传感网络路由协议研究姓名：李岩申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：张曦煌20080301摘要摘要传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术孕育了无线传感器网络。无线传感器网络可以被广泛的应用于军事，商业，医疗救护，环境监测等多方面。由于无线传感器网络通常由大量密集的传感器节点构成，节点的能源、计算能力和带宽都非常有限，传统的无线路由协议不适合无线传感器网络。从而设计能够有效节约能源，延长网络生命周期的路由协议成为了无线传感器网络研究的一个

2、重点。LEACH(LowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy)就是针对无线传感器网络提出的一种路由算法。它是一种层次路由协议，通过划分聚类来组织路由，可以降低网络的能量消耗和延迟。但是由于聚类成员和聚类首领以及聚类首领和Sink节点之间的通信都是单跳到达的特点决定了LEACH只适用于小规模的无线传感器网络。本论文就是围绕着对LEACH这一无线传感器网络路由算法的研究和改进展开的，主要完成如下工作：(1)介绍了无线传感网络的发展历程、概念、结构、特点及应用前景，对无线传感器网络国内外研究

3、现状进行了阐述。(2)从分层的角度，对无线传感器网络的几种路由协议和算法进行了介绍和分析，包括Flooding，SPIN，DirectedDiffusion，LEACH等。(3)在LEACH的基础提出LEACH—EE路由算法，通过簇头之间简单多跳的算法进行通信，从而达到提高负载平衡的目的。并对其算法进行了仿真，验证了算法的有效性。(4)在LEACH的基础提出LEACH．MM路由算法，通过能量的比较选择，形成簇头通向基站的最佳多跳路径，从而达到减少簇头能量消耗的目的。最后对算法进行了实验仿真分析比较，证实了算法的有效

4、性。关键词：无线传感网络，路由协议，LEACH，MTE，LEACH—EE，LEACH-MMAbstractWirelesssensornetwork，anewgenerationofsensornetwork，WaSformedbythecombinationofsensorsembeddedcalculation，networkandwirelesscommunicationtechnologies．ThewirelesssensornetworkiSwidelyappliedinmilitary,commerc

5、ial．medicalandenvironmentmonitoringfields．Thewirelesssensornetworkconsistsofalargequantityofsensornodeswhosepower,calculationabilityandbandwidtharesolimitedthattraditionalwirelessroutingprotocoliSnotsuitableforwirelesssensornetwork．ItiSthekeypointtosavepoweran

6、dprolongthelifetimeofnetworkintheresearchofwirelesssensornetwork．LEACHiSoneoftheroutingprotocolsofWSN．LEACHroutebyclustersandcanachievelOWenergydissipationandlatency．ButitiSonlysuitableforsmallscaleWSNbecauseofsingle—hopcommunicationmode．Theresearchofthisthesi

7、siSbasedontheanalysisandameliorationofLEACHanditsmainworkinclude：1．IntroducetheWSNanditsdevelopingstatus．2．Introduceandanalyzesomeoftheexistingroutingprotocols，includesFlooding,SPIN，DirectedDiffusion．LEACH，etc．3．PresentaLEACH．EEroutingprotocolbaSedonLEACHproto

8、c01．whoseclusterheadscommunicatewitheachotherbysimplemulti-hopalgorithmtoimproveloadequilibrium，anduseNS2向rsimulationtoprovethattheimprovedalgorithmismuchbetterthanLEACHin1ifetimea