无线传感器网络路由协议分簇簇头选择改进算法

摘要

由传感器、微机电系统和网络三大技术融合而形成的传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。而无线传感器网络是计算机科学和技术的一个新的研究领域，由于其广阔的应用前景，近年来受到了越来越多的关注，各种面向具体应用的无线传感器网络路由协议应运而生。 无线传感器网络依赖电池供电，电池能量有限，因此如何延长网络的生命周期是无线传感器网络中放在第一位的问题。 论文首先对无线传感器网络目前的研究状况进行了阐述，接着对无线传感器网络路由协议进行了综述，在深入分析基于簇的分布式随机性簇头选择路由协议的基础上，提出了一种新的基于簇的考虑能量的簇头选择路由算法，该算法考虑了节点的剩余能量，降低了成为簇头的阈值。 本文根据结构化设计的原则，用Delphi语言开发了一个基于能量的簇头选择算法的模拟程序。该程序按照各种不同试验条件的要求分成了若干个模块，有利于程序的调试和进一步完善。 最后，作者利用开发的程序对改进的簇头选择算法进行了验证分析，通过新算法与随机性簇头选择算法路由协议的对比研究发现，使用改进的簇头选择算法路由协议大大节省了簇内的能量消耗，从而也提高了网络的寿命。

目录

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第一章绪论

1.1课题背景

1.2无线传感器网络的研究现状和热点

1.2.1节省能量方面

1.2.2链路层方面

1.3课题研究内容和具体目标

1.4论文结构

第二章无线传感器网络及其应用

2.1无线传感器网络的概念

2.2传感器网络的体系结构

2.2.1节点结构

2.2.2网络体系结构

2.3无线传感器网络的分类

2.4无线传感器网络的特点

2.5传感器网络的性能评价

2.6无线传感器网络的应用

2.6.1军事应用

2.6.2环境科学

2.6.3医疗健康

2.6.4空间探索

2.6.5其他商业应用

第三章无线传感器网络路由概述

3.1Ad Hoc网络路由协议不适合无线传感器网络的原因

3.2无线传感器网络路由协议概述

3.2.1无线传感器网络路由协议分类

3.2.2五种平面型路由协议概述

3.2.3五种协议的分析和比较

3.2.4四种层次型路由协议概述

3.2.5层次型路由协议性能比较分析

第四章应用随机性簇头选择算法的无线传感器网络路由优点

4.1簇算法在无线传感器网络中的定义

4.2应用随机性簇头选择簇算法的无线传感器网络路由的优点

4.2.1几种传统路由协议的分析

4.2.2使用分布式随机性簇头选择算法的LEACH协议分析

4.3本章小结

第五章基于能量的簇头选举簇算法

5.1一个可对随机性簇头算法进行改进的地方

5.2基于能量的簇头选举簇算法(energy-based cluster-head selectionalgorithm)

5.2.1算法设计具体描述

5.2.2基于能量的簇头选举算法的具体设计

5.3本章小结

第六章软件开发与结果分析

6.1程序模块

6.2程序界面

6.3结果分析

第七章总结与展望

7.1.主要研究工作

7.2.存在的问题

7.3.展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢