一種基于LEACH的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分析與改進.pdf

1、一種基于LEACH的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的分析與改進重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：陳佳琦指導(dǎo)教師：王錚副教授王波副教授專業(yè)：計算機軟件與理論學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)計算機學(xué)院二O一五年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著傳感器技術(shù)、微機系統(tǒng)、片上系統(tǒng)、無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用于軍事作戰(zhàn)、交通控制、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)控等各種領(lǐng)域，并且迅速地成為網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中研究熱點之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點

2、通過自組織的方式構(gòu)成一個集數(shù)據(jù)采集、處理、和傳輸于一體的專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前國內(nèi)外對其的研究并不成熟，及時開展對該技術(shù)的研究有著重要的意義。本文首先介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的背景和體系結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點。選取選擇平面路由協(xié)議和分層路由協(xié)議中具有代表意義的幾種進行深入研究，并選擇分層路由協(xié)議中LEACH中的簇頭選擇算法和分簇算法進行分析，建立能量消耗模型，對其最優(yōu)簇頭節(jié)點的個數(shù)選擇進行推導(dǎo)。通過對LEACH的詳盡分析，針

3、對LEACH協(xié)議中隨機簇頭節(jié)點選舉造成的不均以及未考慮簇頭的能量的不足，本文對LEACH成簇算法進行改進，并改進簇頭節(jié)點與基站的通信方式。第一，針對LEACH簇頭分布不均和未考慮剩余能量的情況，在改進的簇頭選舉算法中，節(jié)點通過與周圍節(jié)點交換信息，得到其剩余能量信息以及距離信息計算到的權(quán)值來用來進行簇頭競爭，并保證在任意簇內(nèi)一跳的范圍內(nèi)不會出現(xiàn)兩個簇頭節(jié)點，從而使得簇頭節(jié)點均勻分散至整個網(wǎng)絡(luò)之。第二，針對LEACH簇頭節(jié)點與基站直接通信而