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由传感器、微处理器和无线通信接口组成的无线传感器网络(WSN)是一门日益引起人们研究兴趣的技术,它广阔的应用前景更使得它在医疗卫生、环境监测和军事等领域得到了飞速发展。传统的计算机网络技术中业已成熟的解决方案可以借鉴到无线传感器网络中来,但是基于无线传感器网络自身的用途和优点,开发专用的通信协议和路由算法已经成为了当前无线传感器网络领域内急待研究的课题。
本文主要讨论了WSN路由协议的特点,集中研究了分层路由协议的典型算法:低功耗自适应集群分层路由(LEACH)。通过分析其原理和优缺点,使用OMNET++软件对其原算法仿真的基础上进行一些改进,然后比较原始路由算法与改进后的仿真结果并得出结论。
本文分为五个部分:
第一章是绪论,主要阐述无线传感网络的基本知识,引出其路由协议的概述以及与其他无线网络的比较;
第二章是对无线传感网络的路由协议的原理阐述、分类比较并选定LEACH协议进行仿真;
第三章说明了原始LEACH算法的两种实现(分布式和集中式)存在的弊端,提出仿真改进的策略,包括solar-aware算法、簇头增减算法、λ算法、TL-LEACH算法等,分别阐述了它们的原理和改进的目的;
第四章介绍了仿真平台OMNET++软件的构架和仿真实现的过程,并主要介绍路由协议仿真模型的建立和流程。对每种改进策略分别进行仿真,再根据仿真运行生成的图表数据比较原始算法和添加改进策略后的变化,从而得出结论并分析是否符合该算法的理论期望值;
第五章是结束语。
本文中对无线传感网络的发展方向,路由技术与其他关键技术的结合、Zigbee协议下路由的实现等进行了讨论。最后总结了论文工作,提出下一步的工作方向。