无线传感器网络地理位置路由算法研究

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1、分类号TP393．08密级公开重庆邮电大学硕士学位论文论文题目无线传感器网络地理位置路由算法研究英文题目ResearchonRoutingAlgorithmBasedonLocationInformationinWirelessSensorNetworks硕士研究生指导教师学科专业臧李立论文提交日期2Q!至生垒月论文答辩日期2Q12生5月2亟旦论文评阅人答辩委员会主席曹龙汉教授2012年5月独创性声明IUIIIIllIIIIIIIY2399457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

2、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由E电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：辱致老易签字日期：砂纠2，年莎月厂日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重麽邮电太堂有关保留、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。本人授权重庆由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

3、作者躲黜勿‘聊躲与凤缈签字日期：删2，年莎月f日签字日期：乃忽年历占日重庆邮电大学硕士论文摘要物联网技术成为近些年人们研究的热点，而作为物联网关键技术之一的无线传感器网络更是热点中的关键点。无线传感器网络是一种特殊的Ad．hoc网络，因此其除了具有Ad．hoc网络的一般特性之外，还具有自身的特点，尤其是硬件资源有限以及节点能量受限的特点，严重阻碍了无线传感器网络的发展。无线传感器网络节点能量受限、网络节点数目通常很大，传统的无线网络路由协议己不再适合无线传感器网络，无线传感器网络路由协议设计的一个主要目标就是在执行数据通信功能前提下尽可能延长网络的寿命，并通过积极的能量管

4、理技术避免网络连接性因节点能量不足而造成的恶化。由于无线传感器网络路由协议的特殊性，使用传统的路由协议已无法满足无线传感器网络的要求，针对无线传感网络的路由协议成为近些年的研究热点。目前针对无线传感器网络的路由协议多种多样，依据其设计思路和实现方式，大致将其分为四种：平面路由协议、层次路由协议、基于地理位置的路由协议和能量感知路由协议，其中地理位置路由算法因其简单高效并且负载低，逐渐成为国内外无线传感器网络路由协议的研究热点。Geocasting(地域群播算法，一种向指定几何区域内的所有节点发送数据的路由协议)是基于平面化地理位置路由协议的一种，目前已经提出了一些Geoc

5、asting路由协议，大多数都是针对单目标区域的，然而有些情况下我们需要向多个Geocasting区域发送数据，即多地域群播算法，由于其目标区域数量以及位置均未知，这种复杂性注定了单目标区域算法无法满足其需求。单费马点链算法虽然降低了能量开销，但是其传输延迟却很大。多目标区域数据传输过程中的能量开销和传输延迟是互相制约的，寻找一种能够平衡这两方面的路由算法就相当重要，也是关键点和难点。针对这两个问题本文提出了一种以源节点为中心网格划分的路由算法：以每个源节点为中心将其传输区域分为四个网格，每个网格中寻找一个簇头，源节点计算出每个网格的簇头并将每个网格中的目标区域按逆时针方

6、向形成一个费马点链。源节点先将数据传送到各个网格的簇头，然后由簇头负责将数据传送到各自负责网格中的费马点和目标区域中，簇头按照需求复制数据包并修改相应的目的节点将其发送出去，如此继续下去，直到数重庆邮电大学硕士论文摘要据包到达所有的目标区域，到达区域的数据包在区域内泛洪，以实现使区域内的所有节点收到数据包的目的。通过仿真实验表明多费马点链算法与现有算法相比，在能量开销接近的情况下，其传输延迟比其它算法更低，其相对于单费马点链算法，传输延迟低100％，相对于多路径单地域群播算法，传输延迟低20％．30％，提高了整个网络的性能。基于费马点链的多费马点链算法，通过网格划分降低了

7、多地域群播算法的传输延迟，通过网格内簇头节点的选择降低了网络中的能量开销，结合三角形与四边形费马点形成网格内唯一的费马点链不仅降低了数据传输延迟，而且通过费马点链建立的可靠性降低了整个网络的能量开销。但是该算法仍然存在着一定的缺陷，网络拓扑的不确定性以及不规则性导致该算法在网络拓扑不理想的情况下性能也会下降。为了解决这些问题，本文中提出了自适应多费马点链算法，该算法主要思想是：网格划分中首先计算出目标区域以源节点为中心旋转90。的区域内目标区域的密度集，以该密度集中密度最大的区域的中心线为坐标轴将网络划分为四个网格，其次根据网