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无线传感器网络是一种新兴的网络测控技术,通过节点间的协作通信实现了数据的采集、融合和传输。由于无线传感器网络的能量资源有限,所以如何节省节点能量从而提高网络的生命期是设计无线传感器网络路由协议的首要问题。
本文首先介绍了无线传感器网络的发展历程、网络的构成及特点;之后介绍了无线传感器网络典型的路由机制,总结了各算法的优势和不足。
其次,针对LEACH协议忽略传感器节点在准备阶段的能耗问题,本文将节点在成簇阶段的能耗纳入到网络的总能耗中,重新计算网络的最优簇数。数值分析结果表明,节点在成簇阶段的能耗虽小,但仍然会影响到网络最优簇头数的取值。
再次,针对LEACH协议数据通信时间的设置问题,本文分析了数据通信时间对网络生存期和基站收到的数据包总数的影响,从理论上推导出通信时间与生存期及与数据包总数之间的关系式。在权衡网络的生存期与基站收到的数据包总数的情况下,得出了最优的数据通信时间。
最后,由于LEACH协议的簇头选择方法具有随机性,不能确保每轮所选出的簇头个数,本文提出了基于节点位置信息的最大最小距离簇头选举算法(FNDC),在簇头选举过程中充分利用了节点的位置信息。仿真结果表明,FNDC算法能够确保每轮选出最优的簇头个数,并且有效地延长了网络的生存时间。
本文首先介绍了无线传感器网络的发展历程、网络的构成及特点;之后介绍了无线传感器网络典型的路由机制,总结了各算法的优势和不足。
其次,针对LEACH协议忽略传感器节点在准备阶段的能耗问题,本文将节点在成簇阶段的能耗纳入到网络的总能耗中,重新计算网络的最优簇数。数值分析结果表明,节点在成簇阶段的能耗虽小,但仍然会影响到网络最优簇头数的取值。
再次,针对LEACH协议数据通信时间的设置问题,本文分析了数据通信时间对网络生存期和基站收到的数据包总数的影响,从理论上推导出通信时间与生存期及与数据包总数之间的关系式。在权衡网络的生存期与基站收到的数据包总数的情况下,得出了最优的数据通信时间。
最后,由于LEACH协议的簇头选择方法具有随机性,不能确保每轮所选出的簇头个数,本文提出了基于节点位置信息的最大最小距离簇头选举算法(FNDC),在簇头选举过程中充分利用了节点的位置信息。仿真结果表明,FNDC算法能够确保每轮选出最优的簇头个数,并且有效地延长了网络的生存时间。