基于LEACH的WSN低功耗安全路由機(jī)制的研究.pdf

1、路由技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一,傳感器節(jié)點(diǎn)由于受到能量資源、通信帶寬、存儲空間、處理能力等方面的限制,傳統(tǒng)的Internet路由協(xié)議以及安全認(rèn)證機(jī)制無法滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求。因此,設(shè)計(jì)一個(gè)以降低節(jié)點(diǎn)功耗、提高通信質(zhì)量為目標(biāo)的路由協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)層研究的核心任務(wù)。
　　本文在經(jīng)典的LEACH路由協(xié)議基礎(chǔ)上,做了以下幾方面的研究:
　　(1)首先詳細(xì)闡述了LEACH路由協(xié)議的體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)模型以及運(yùn)行機(jī)制,并

2、且對LEACH協(xié)議的性能優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析,通過仿真比較分析了基站位置、簇首比例對LEACH路由協(xié)議性能的影響,并且給出了最優(yōu)簇首數(shù)目的推導(dǎo)過程及結(jié)果,為下一步研究作鋪墊。
　　(2)針對LEACH路由協(xié)議在均勻分簇和簇間通信方面存在的不足,本文提出了一種基于能耗均衡的WSN多跳分簇路由算法(EOMCR)。該算法依據(jù)能量因子參數(shù)和節(jié)點(diǎn)簇內(nèi)能耗比來優(yōu)選簇首,采用基于復(fù)合距離的入簇方式和分簇規(guī)模約束機(jī)制來管理普通節(jié)點(diǎn),并采用基于節(jié)點(diǎn)

3、能量和地理位置的簇間多跳通信方式控制數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸。仿真結(jié)果表明,與LEACH協(xié)議以及其他協(xié)議相比,EOMCR路由協(xié)議有效地延長了網(wǎng)絡(luò)生存周期,穩(wěn)定期的持續(xù)時(shí)間提高了41％-146%,進(jìn)入MND階段的輪數(shù)提高了70.6%-239.7%,網(wǎng)絡(luò)總能耗減少了48.1%-62.2%,具有較高的可行性和穩(wěn)定性。
　　(3)針對LEACH路由協(xié)議安全方面的缺陷,本文提出了一種基于LEACH協(xié)議的安全路由方案(SRPS),該方案引入了基于ID的