一種基于LEACH的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分析與改進(jìn).pdf

1、一種基于LEACH的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分析與改進(jìn)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：陳佳琦指導(dǎo)教師：王錚副教授王波副教授專業(yè)：計(jì)算機(jī)軟件與理論學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院二O一五年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著傳感器技術(shù)、微機(jī)系統(tǒng)、片上系統(tǒng)、無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用于軍事作戰(zhàn)、交通控制、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)控等各種領(lǐng)域，并且迅速地成為網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中研究熱點(diǎn)之一。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)

2、通過(guò)自組織的方式構(gòu)成一個(gè)集數(shù)據(jù)采集、處理、和傳輸于一體的專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)其的研究并不成熟，及時(shí)開(kāi)展對(duì)該技術(shù)的研究有著重要的意義。本文首先介紹無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的背景和體系結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)。選取選擇平面路由協(xié)議和分層路由協(xié)議中具有代表意義的幾種進(jìn)行深入研究，并選擇分層路由協(xié)議中LEACH中的簇頭選擇算法和分簇算法進(jìn)行分析，建立能量消耗模型，對(duì)其最優(yōu)簇頭節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)選擇進(jìn)行推導(dǎo)。通過(guò)對(duì)LEACH的詳盡分析，針

3、對(duì)LEACH協(xié)議中隨機(jī)簇頭節(jié)點(diǎn)選舉造成的不均以及未考慮簇頭的能量的不足，本文對(duì)LEACH成簇算法進(jìn)行改進(jìn)，并改進(jìn)簇頭節(jié)點(diǎn)與基站的通信方式。第一，針對(duì)LEACH簇頭分布不均和未考慮剩余能量的情況，在改進(jìn)的簇頭選舉算法中，節(jié)點(diǎn)通過(guò)與周圍節(jié)點(diǎn)交換信息，得到其剩余能量信息以及距離信息計(jì)算到的權(quán)值來(lái)用來(lái)進(jìn)行簇頭競(jìng)爭(zhēng)，并保證在任意簇內(nèi)一跳的范圍內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，從而使得簇頭節(jié)點(diǎn)均勻分散至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)之。第二，針對(duì)LEACH簇頭節(jié)點(diǎn)與基站直接通信而