无线传感网中基于负载均衡的EAMCT-G优化算法研究.pdf

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1、AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTheResearchofanEAMCT-GOptimizationAlgorithmBasedonLoadBalanceinWSNByHanZhangSupervisor：Prof．XinfangYanMicroelectronicsandSolidStateElectronicsSchoolofInformationEngineeringMay2012原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究

2、所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者：考板亏叉日期：土汐／工年S．月弓p日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复

3、制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。、吵f／、7)．学位论文作者：毛板7入日期：土汐／工年5月弓。日摘要无线传感网(WirelessSensorNetwork，WsN)是多学科高度交叉的新兴前沿研究领域，它综合了嵌入式计算、现代网络及无线通信、微电子、分布式信息处理等先进技术，是当前在国内外的研究热点。WSN能够协同地实时监测、感知和采集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，处理后的信息通过无线方式发送

4、，并以自组织、多跳的通信方式传送给监测者。鉴于无线传感网的自身特点，其路由协议的设计也与现有通信网络的路由协议不同，尤其网络节点在一次性播撒的情况下，节点能量是不可再生的，所以，尽可能地延长网络生存期成为路由协议的首要设计目标。本文在总结和分析无线传感网领域已有拓扑控制方面研究成果的基础上，提出一种优化的无线传感网的拓扑结构作为分层路由协议的基础。针对有网关的多级簇树算法(Energy—AwareMultilevelClusteringTreewithGateway。EAMCT．G)算法中个别簇头节点因成员过多使其能量过早耗尽的问题，基于负载

5、均衡的思想，本文通过引入能量和距离的综合权值，对簇成员节点加入簇的选择策略加以改进，以改善个别簇头节点负载压力过大的情况；再通过引入优化阈值和接收阂值，避免优化后新的负载不均衡情况出现，使能量在各个簇间均匀分布，从而延长整个网络的生存期。此外，本文还提出基于负载均衡的EAMCT．G优化算法的局部维护和更新算法，可以在较短时间内迅速使各节点建立连接，保证了网络的正常运行。关键词：无线传感网；EAMCT．G；负载均衡；综合权值；优化阂值；接收阂值AbstractAbstractWirelesssensorn．etwork(wsN)，whichco

6、mbinesthemicroelectronictechnology,embeddedcomputingtechnology,modemnetworkingandwirelesscommunicationtechnology,distributedinformationprocessingtechnologyandotheradvancedtechnology,iswidelyusedinenvironmentmonitoringbecauseofitscharacteristicslikethebigscale，self-organizat

7、ionandSOon．InviewoftheinherentcharacteristicsofWSN，whosenodesarenon—renewableenergy,theprimarydesigngoalofroutingprotocolishowtoextendthenetworklifetimeofWSN，whichisdifferentfromthatofexistingroutingprotocolsincurrentcommunicationnetworks．Inthispaper,thewriteranalysisthecon

8、clusionoftheexistingresearchesoftopologycontrolandpresentanewalgorithmofhierarchic