WSN中节能路由算法的研究

作     者：杨代亮 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王爱民

授予年度：2012年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 0802[工学-机械工程] 

主      题：WSN 节能路由 滑动窗口 分簇 深度概率传输 

摘      要：对WSN中现有的节能路由算法研究现状进行了分析，并对其发展趋势进行了总结。论文主要针对经典的LEACH路由协议进行了改进，而且提出了结构均匀和负载平衡的USLBT树型路由协议。 为了满足经典成簇算法LEACH协议中最优簇头期望的要求，引入能量信息来建立滑动窗口，同时考虑到存活的节点数目对簇头最优个数的影响，提出了基于滑动窗口和动态节点数目的改进LEACH协议——LEACH-SWDN，并给出了LEACH-SWDN协议满足最优簇头期望的完整证明。该协议在成簇阶段的阈值公式里引入了节点剩余能量信息，并用全局平均能量信息来控制随机数区间的上限，同时动态调整剩余节点个数情况，以此优化网络的性能。 在结构均匀和负载均衡的树型路由协议USLBT中，利用栅格分簇方法实现均匀的簇型结构划分，简化了大规模节点的网络结构;通过深度概率传输模型，平衡了多跳路径传输中节点的转发负载;融合了ACT协议中平衡树的构建机制，使得同一深度的节点能耗均衡。在这三点因素的共同影响下，USLBT协议构建了一个网络节点在横向和纵向上能耗均衡的路由结构。 利用NS-2.27对算法进行仿真，验证了所给出的算法具有较好的性能。