| 【中文题名】 | 无线传感器网络分簇路由协议的研究与模拟实现 |
| 【英文题名】 | Analysis and Simulation on Cluster-Based Routing Protocols for Wireless Sensor Networks |
| 【学科专业】 | 计算机应用技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-10-16 |
| 【中关键词】 | 无线传感器网络,分簇,不均匀簇,覆盖集,, |
| 【英关键词】 | wireless sensor network,cluster-based,unequal cluster,cover set, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>通信>通信网>一般性问题>通信规程、通信协议 |
| 【论文摘要】 |
在无线传感器网络体系结构中，网络层的路由技术对无线传感器网络的生命周期至关重要。分簇路由具有拓扑管理方便、能量利用高效、数据融合简单等优点，成为当前重点研究的路由技术。本文首先分析了无线传感器网络分簇路由机制，着重从簇头的产生、簇的形成和簇的路由角度系统地描述了当前典型的分簇路由算法，并比较和分析了这些算法的特点和适用情况。
然后提出了一种基于不均匀簇的无线传感器网络数据通讯协议。把无线传感器网络中的节点组织成簇能够有效地利用节点有限能量获得较长生命周期，但是，以往的研究在簇头产生后采用随机成簇策略，然后在簇头节点之间建立一棵最优路由树，这样离基站近的簇头节点将消耗更多的能量，因为要转发离基站远的簇头节点聚合后的数据。针对这一特性，本文提出的基于不均匀簇的无线传感器网络数据通讯协议(UCP)在成簇时将离基站较近的簇分配少的簇内节点，而将离基站较远的簇分配更多的簇内节点。这样，离基站较远的簇头节点相比离基站较近的簇头节点在数据聚合时会消耗更多的能量，但是由于离基站近的簇不仅要聚合簇内节点的数据，而且还要转发离基站较远的簇头聚合后的数据，相比之下，能量的消耗会趋近平衡，而总体上每轮消耗的能量会更... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-9 |
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第一章 绪论 |
9-23 |
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1.1 无线传感器网络概述 |
9-14 |
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1.1.1 概念 |
9-10 |
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1.1.2 节点组成与网络体系结构 |
10-11 |
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1.1.3 特点与挑战 |
11-12 |
|
1.1.4 应用前景 |
12-14 |
|
1.2 无线传感器网络研究问题 |
14-21 |
|
1.2.1 网络层 |
14-18 |
|
1.2.2 链路层 |
18-20 |
|
1.2.3 其他重要的热点问题 |
20-21 |
|
1.3 本文的主要研究内容 |
21-22 |
|
1.4 本文结构 |
22-23 |
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第二章 无线传感器网络分簇路由协议 |
23-33 |
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2.1 几种典型的无线传感器网络分簇路由协议 |
24-26 |
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2.1.1 LEACH 协议 |
24 |
|
2.1.2 LEACH-C 和 LEACH-F |
24-25 |
|
2.1.3 HEED 协议 |
25 |
|
2.1.4 TEEN 协议 |
25-26 |
|
2.2 无线传感器网络分簇路由协议比较与分析 |
26-27 |
|
2.3 无线传感器网络的性能评价 |
27-29 |
|
2.4 NS 网络模拟流程 |
29-32 |
|
2.5 小结 |
32-33 |
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第三章 基于不均匀簇的无线传感器网络数据通讯协议 |
33-44 |
|
3.1 概述 |
33-35 |
|
3.1.1 网络模型 |
33 |
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3.1.2 无线通信模型 |
33-34 |
|
3.1.3 相关研究 |
34-35 |
|
3.2 问题描述 |
35-36 |
|
3.3 协议设计 |
36-40 |
|
3.3.1 概览 |
36-38 |
|
3.3.2 簇头形成算法 |
38 |
|
3.3.3 最优路由树生成算法 |
38-40 |
|
3.4 实验研究 |
40-43 |
|
3.4.1 实验环境和方法 |
40-42 |
|
3.4.2 实验结果与分析 |
42-43 |
|
3.5 小结 |
43-44 |
|
第四章 基于覆盖集的无线传感器网络数据通讯协议 |
44-58 |
|
4.1 概述 |
44-46 |
|
4.1.1 覆盖问题相关概念 |
44-45 |
|
4.1.2 相关研究 |
45-46 |
|
4.2 覆盖分析 |
46-49 |
|
4.2.1 相关定义 |
46-47 |
|
4.2.2 覆盖分析 |
47-49 |
|
4.3 协议设计 |
49-54 |
|
4.3.1 簇头选举算法 |
49-50 |
|
4.3.2 簇内轮换活跃/休眠节点算法 |
50-52 |
|
4.3.3 协议伪代码 |
52-54 |
|
4.4 实验研究 |
54-57 |
|
4.4.1 实验环境和方法 |
54-56 |
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4.4.2 实验结果与分析 |
56-57 |
|
4.5 小结 |
57-58 |
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第五章 结束语 |
58-60 |
|
5.1 研究工作总结 |
58-59 |
|
5.2 研究展望 |
59-60 |
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参考文献 |
60-64 |
|
致谢 |
64-65 |
|
攻读硕士期间主要的研究成果 |
65 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.386196 |
