地监哨网情报传输的无线传感器网络路由协议的研究与实现

摘要

由分布在监测区域的大量传感器节点以无线通信、自组织方式形成的无线传感器网络是一种新型的信息获取网络,它融合传感技术、通信技术以及微机电技术等多项技术,能够实时感知监测区域的信息并传送到终端用户。随着技术的不断发展,无线传感器网络越来越多被用于军事、环境以及其他一些商业领域,正受到越来越多研究人员的关注。然而,无线传感器网络中节点的信息计算能力以及携带的能量有限,传统网络路由协议已不再适用。此外,无线传感器网络具有很强的应用相关性,对于不同的应用环境,需要出设计不同的路由协议与之相适应。因此,作为无线传感器网络的关键技术之一,针对具体应用设计出节能、高效的路由协议更是备受关注。
　　以地监哨网的情报传输为应用背景,针对无线传感器网络节点能耗严重失衡问题,以低功耗自适应聚类路由协议LEACH为基础,融合最小生成树的思想,提出一种基于能量与距离的LEACH协议即LEACH-PD协议。LEACH-PD协议综合参考节点的剩余能量以及节点到基站的距离等因素合理选择簇首,簇间采用多跳转发的方式与基站进行通信。NS2仿真结果证明,与 LEACH协议相比,改进后的LEACH-PD协议在网络负载、能量消耗等方面进行了优化,能有效延长网络的生存时间。

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第一章 绪论

§1.1 课题背景

§1.2 研究的目的与意义

§1.3 论文主要研究工作

§1.4 论文章节安排

第二章 无线传感器网络及路由协议概述

§2.1 无线传感器网络

§2.2 无线传感器网络路由协议

§2.3 典型路由协议介绍

§2.3 本章小结

第三章 LEACH协议

§3.1 LEACH协议体系结构

§3.2 LEACH协议描述

§3.3 LEACH协议探讨

§3.4 本章小结

第四章 改进的LEACH-PD协议

§4.1 主要改进要点

§4.2 改进方案

§4.3 LEACH-PD协议改进分析

§4.4 本章小结

第五章 仿真与性能分析

§5.1 NS2网络仿真

§5.2 仿真模型的建立

§5.3 仿真结果比较分析

§5.4 本章小结

第六章 总结与展望

§6.1 全文工作总结

§6.2 未来工作展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果