基于扇形的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究.pdf

1、密級桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文題目基于扇形的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究(英文英文)ResearchonWirelessSenswkProtocolbasedonFan研究生學(xué)號112031113研究生姓名:劉偉強(qiáng)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)指導(dǎo)教師姓名、職務(wù):蔣華教授申請學(xué)科門類:工學(xué)碩士學(xué)科、?？?、專業(yè):計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)提交論文日期:2014年4月論文答辯日期:2014年6月摘要I摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是改變?nèi)伺c自然交互方式的關(guān)健技術(shù)，它的不斷發(fā)展與成

2、熟使人們的生活進(jìn)入了一個新的階梯。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于智能家居、環(huán)境監(jiān)控、城市交通、軍事應(yīng)用等領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議一直是人們研究的熱點之一，本文重點研究了PEGASIS協(xié)議與能量均衡的非均勻分簇協(xié)議，提出了PEGASIS協(xié)議的改進(jìn)協(xié)議與新的能量均衡的非均勻分簇協(xié)議，主要研究內(nèi)容：1)針對PEGASIS協(xié)議中通信時延長、節(jié)點與節(jié)點之間存在長鏈、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)代價大的缺點，在分析和仿真PEGASIS協(xié)議的基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)協(xié)議PEGA

3、SISI(PEGASISImproved)。該協(xié)議將監(jiān)測區(qū)域看成是以基站為中心的圓形區(qū)域，基站生成參數(shù)?并將圓形區(qū)域分成2??個子區(qū)域，子區(qū)域內(nèi)節(jié)點與節(jié)點形成路由樹，數(shù)據(jù)先從樹葉傳輸至樹根，再由樹根發(fā)送至基站。另外還在該協(xié)議的基礎(chǔ)上設(shè)計了“熱”節(jié)點輪轉(zhuǎn)機(jī)制與“相似”節(jié)點群擇一發(fā)送機(jī)制。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中非葉子節(jié)點能量耗損過多時“熱”節(jié)點輪轉(zhuǎn)機(jī)制可將其變成葉子節(jié)點，防止其過早死亡。“相似”節(jié)點群擇一發(fā)送機(jī)制能顯著減少網(wǎng)絡(luò)通信量，進(jìn)一步延長網(wǎng)絡(luò)生存時

4、間。2)針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇多跳路由協(xié)議中靠近基站的簇頭節(jié)點容易死亡的缺點，提出了一種基于扇形的能量勻衡的非勻均分簇路由協(xié)議EBUCBS(EnergyBalancingUnequalClusteringRoutingProtocolBasedontheSect)。該協(xié)議將監(jiān)測區(qū)域看成以基站為中心的圓形區(qū)域，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的密度與最佳簇頭個數(shù)基站生成兩個參數(shù)?、r，并且將監(jiān)測區(qū)域分成2??個扇形區(qū)域，然后形成以基站為圓心的一系列圓，這些圓

5、將扇形區(qū)域分割成離基站越遠(yuǎn)面積越大、離基站越近面積越小的弧形方塊子區(qū)域，每個弧形方塊子區(qū)域里的所有節(jié)點形成一個固定的簇。EBUCBS協(xié)議采用固定分簇方式能減少重復(fù)分簇給網(wǎng)絡(luò)帶來的額外能量損失，且靠近基站的簇的規(guī)模小于遠(yuǎn)離基站的簇規(guī)模，使靠近基站的簇頭有足夠的能量轉(zhuǎn)發(fā)信息而不容易死亡，均衡了網(wǎng)絡(luò)能量負(fù)載。Matlab仿真表明：與PEGASIS協(xié)議相比PEGASISI協(xié)議有效降低了數(shù)據(jù)傳輸延遲58%、避免了長鏈、延長了網(wǎng)絡(luò)生存時間。與LEA