【正文】 i++) { srand(i+random)。 } ///////////選擇簇首/////////隨機性大，如果此輪沒有簇首繼續(xù)選簇首 int num=0。 // 節(jié)點當前剩余能量 node_object[i].state=1。 srand(int(time(NULL)))。 double resEn。 double Tn=。 int Bx=100。要特別感謝我的指導老師曾圓圓的指導與督促，同時感謝他的諒解與包容。s Time for Sensors to Go Wireless [J]. Sensors Magazine, 1999, 45.[2]Kahn J. Next Century Challenges: Mobile networking for Smart Dust[C] Conference on Mobile Computing and Networking, 1999, 9.[3]Ten emerging technologies that will change the Review. , ,.[4].[J]中興通信技術(shù)2004年10月，1415[5] Akyildiz IF, Su W, Sankarasubramaniam Y, Cayirci E. A survey on sensor networks. IEEE Communications Magazine, 2002, 40(8): 102114.[6] Akyildiz IF,Su W, Sankarasubramaniam Y, Cayirci E. Wireless sensor networks: A Networks, 2002. 38(4):393422.[7] Cui L, Ju HL, Miao Y, Li TP, Liu W, Zhao Z. Overview of wireless sensor networks. Journal of Computer Research and Development, 2005, 42(1):163174 (in Chinese with English abstract).[8]Niculescu D, Americ NL. Communication paradigms for Communications Magazine, 2005, 43(3):116122.[9]王春，[[J].十堰職業(yè)技術(shù)學報,2004。本文就是主要對WSN的路由協(xié)議進行研究，重點研究和改進了分層路由算法：LEACH路由算法。第6章 　總結(jié)WSN是由大量的傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡區(qū)域中的信息并發(fā)送給觀察者。}開始計算每個節(jié)點的剩余能量與初始能量的比值x采用公式（）計算T（n）X否是否成為普通節(jié)點MT(n)采用LEACH算法是選出簇首節(jié)點簇形成穩(wěn)定傳輸階段 改進LEACH的分簇算法流程　LEACH與改進方案的模擬對比用C++模擬了LEACH算法及其改進方案。該算法首先在簇首的選擇過程中，充分考慮了節(jié)點的剩余能量，盡可能使剩余能量高的節(jié)點當選簇首。amp。 // 節(jié)點當前剩余能量node_object[i].state=1。雖然CDMA對帶寬分配而言不是最有效的，但解決了在分布式環(huán)境下的多接入問題。基于TDMA（時分復用）的方式，簇頭為其中每個成員分配通信時隙。T(n)值按公式（）計算：if n∈Gr else （） 式中，N為網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點的總數(shù)；p為一輪中網(wǎng)絡的類頭節(jié)點占總節(jié)點數(shù)的百分比；r為己完成的輪數(shù)；Gr為在剩余的N/kr個回合中未成為類頭節(jié)點的傳感器節(jié)點組成的集合。在WSN路由協(xié)議占有重要地位，其他基于聚類的路由協(xié)議如TEEN、APTEEN、PEGASIS等大都由LEACH發(fā)展而來。GPSR協(xié)議具有貪婪轉(zhuǎn)發(fā)和周邊轉(zhuǎn)發(fā)兩種分組轉(zhuǎn)發(fā)方式。另一方面，謠傳路由只維持源節(jié)點到目的節(jié)點之間的一條路徑，不同于定向擴散協(xié)議將數(shù)據(jù)以低傳輸率在多個路徑上路由。當傳感器節(jié)點在本地檢測到一個事件時，就在事件列表中增加一個表項，設置相關(guān)的事件名稱、跳數(shù)等，同時根據(jù)一定的概率產(chǎn)生一個代理消息。當WSN中的事件（對應著數(shù)據(jù)的傳遞）數(shù)量很少，而查詢（對應著興趣的廣播）數(shù)量很多的時候，可以采用廣播事件的方法，以節(jié)省能量的消耗。對于故障比較頻繁的網(wǎng)絡，保持一條低速路徑是很有好處的。為了防止產(chǎn)生重復的REQ請求，節(jié)點聽到ADV消息以后，設定一個隨機定時器來控制REQ請求的發(fā)送，其他節(jié)點聽到該請求，主動放棄請求權(quán)利。SPIN協(xié)議避免了擴散法的信息爆炸問題和部分重疊現(xiàn)象，傳感器節(jié)點在傳送數(shù)據(jù)之前彼此進行協(xié)商，協(xié)商制度可確保傳輸有用數(shù)據(jù)。 Flooding協(xié)議過程　Gossiping路由協(xié)議 Gossiping[13]協(xié)議是對Flooding協(xié)議的改進?！“绰酚蛇x擇是否考慮服務質(zhì)量（QoS）約束保證QoS的路由協(xié)議是指在路由建立時，考慮時延、丟包率等參數(shù)，從多條可行的路由中選擇一條最適合QoS應用要求的路由；或者根據(jù)業(yè)務類型，保證滿足不同業(yè)務需求的QoS路由協(xié)議。通常來說，在接收節(jié)點附近的節(jié)點參與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)的概率要比遠離接收節(jié)點的節(jié)點參與的概率高，因此，接收節(jié)點附近的節(jié)點由于過于頻繁地參與數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)，會較快地用完能量而成為死亡節(jié)點，這對于能量嚴重受限的無線傳感器網(wǎng)絡來說，是一個嚴重的問題。按需路由協(xié)議在傳輸前需計算路由，因此延時比較大。針對不同應用環(huán)境的各種路由協(xié)議，根據(jù)一些特定的標準對路由協(xié)議加以分類，主要有以下幾種分類方法。從路由協(xié)議設計的角度有兩種思路提高能量有效性：一是節(jié)能，尋找節(jié)能路由，減少路由建立和維護的控制開銷，提高路由可靠性；二是能耗均衡，從空間上調(diào)度能量資源，使網(wǎng)絡中節(jié)點能量均衡消耗。無線傳感網(wǎng)絡以數(shù)據(jù)為中心的特點使其與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)類似，即無線傳感網(wǎng)絡可視為一個支持感知數(shù)據(jù)查詢的數(shù)據(jù)庫，因此很多研究者采用數(shù)據(jù)庫研究方法來研究無線傳感網(wǎng)絡。無線通信模塊在空閑偵聽時的能量消耗與收發(fā)狀態(tài)時相當，覆蓋冗余也造成了很大的能量消耗。然而，傳統(tǒng)Ad hoc網(wǎng)絡的技術(shù)并不能夠完全適應于傳感器網(wǎng)絡的應用?！≤娛骂I域由于無線傳感器網(wǎng)絡具有密集、隨機分布的特點，使其非常適合應用于惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境中，使其非常適合應用于惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境中，包括偵察敵情、監(jiān)控兵力、裝備和物資，判斷生物化學攻擊等多方面用途，美國國防部遠景計劃研究局已投資幾千萬美元，幫助大學進行“智能塵?！眰鞲衅骷夹g(shù)的研發(fā)?；贛EMS（MicroElectroMechanical Systems）的微傳感技術(shù)和無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為無線傳感器網(wǎng)絡使它可以應用到軍事、航空、反恐、防爆、救災、環(huán)境、醫(yī)療、保健、家居、工業(yè)、商業(yè)等領域。傳感器節(jié)點通過目標的熱、紅外、聲納、雷達或震動等信號，獲取目標溫度、光強度、噪聲、壓力、運動方向或速度等屬性。Sink nodeInternet and SatellitesTask manager node Sensor nodesSensor fieldUSER WSN經(jīng)典體系結(jié)構(gòu) 常見的WSN的3種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)：層次、網(wǎng)狀、鏈式結(jié)構(gòu)。本文總結(jié)了WSN的發(fā)展歷程、概念、結(jié)構(gòu)、特點及應用，分析了WSN的關(guān)鍵技術(shù)問題，研究了WSN路由協(xié)議的分類，并分析和比較了目前比較有代表性的路由協(xié)議及其優(yōu)缺點，有針對性的選擇了LEACH路由作為研究重點，實現(xiàn)了LEACH路由的路由算法，在此基礎上分析了其存在的問題，并針對這些問題在原有的算法的基礎上提出了改進方案：由于簇首的選擇沒有考慮到節(jié)點能量的問題，于是改進了閾值T(n)的計算問題。與WSN最為相似的是移動自組織網(wǎng)絡（mobile ad hoc networks，簡稱MANET），共同點是無線自組織多跳網(wǎng)絡，鄰居發(fā)現(xiàn)和路由發(fā)現(xiàn)都是自動的，不同有[5][6][7][8]： WSN節(jié)點不移動或很少移動，節(jié)點可達上千，遠大于MANET的幾十個節(jié)點，并且 MANET節(jié)點移動性強、是移動的對等體之間的數(shù)據(jù)或語音通信；WSN的數(shù)據(jù)包較小，因而數(shù)據(jù)傳輸開銷更大，并且節(jié)點的計算、存儲、通信能力更有限；傳感器節(jié)點通信高能耗，數(shù)據(jù)計算低能耗，這種差異在MANET中并不重要；WSN一般獨立成網(wǎng)，主要用于監(jiān)測功能，是以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡，MANET則能為分布式應用提供互聯(lián)、計算能力；WSN網(wǎng)絡流量具有多對一和一對多的特點，其節(jié)點合作完成監(jiān)測任務，與應用高度相關(guān)，數(shù)據(jù)相關(guān)性較大，節(jié)點一般沒有統(tǒng)一編址（在某些應用中可對節(jié)點編址），節(jié)點標識（如地址等）的作用并不是非常重要，因為應用程序不關(guān)心單節(jié)點上的信息，中間節(jié)點上與具體應用相關(guān)的數(shù)據(jù)處理、融合和緩存卻很有必要。隨后在美國的移動計算和網(wǎng)絡國際會議上，提出了WSN下一個世紀面臨的發(fā)展機遇[1][2]。 routing protocol。它可應用于軍事、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療救護、商業(yè)領域等，因而具有十分廣闊的應用前景，引起了學術(shù)界的高度重視。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。S DEGREE THESISOF WUHAN UNIVERSITYWireless sensor network LEACH routingresearch and implementationCollege ：School of electronic informationSubject ：Electronic Information EngineeringName ：Feng JianDirected by ：Zeng YuanyuanMay 2011畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標明。關(guān)鍵詞：WSN；無線傳感器網(wǎng)絡；路由協(xié)議；LEACH；能量有效性ABSTRACTWireless sensor network, which is made by the convergence of sensor, embedded puting,distributed information processing and wireless munication technologies, is a new information acquisition,processing and transmission technologies. It can be used in military, environmental monitoring,medical and mercial, has a wide application future. Both academia and industries are very interested in it.The study of LEACH routing protocol for WSN is the main part of this numbers of sensor node in WSN are numerous and single node is extraordinarily limited in resource. The allimportant aim of designing routing protocol of WSN is to reduce the overall energy dissipated in the network and to maximize the network lifetime. We summed up the development history, concept, structure of WSN and analyzed the key technical issues and network protocols of WSN. we studied the network protocols of WSN and routing protocols on the classification system. We analyzed and pared some routing protocols from their advantages and disadvantages that proposed by oversea researcher。以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療護理、搶險救災、智能家居、工業(yè)生產(chǎn)控制以及商業(yè)等領域具有廣闊的應用前景?！”菊n題的研究內(nèi)容WSN應達到的要求使它的路由協(xié)議設計面臨著節(jié)能和提高擴展性兩個關(guān)鍵性問題。大量傳感器節(jié)點隨機部署在監(jiān)測區(qū)域(sensor field)內(nèi)部或附近，能夠通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡。sink普通節(jié)點 WSN鏈狀結(jié)構(gòu)　WSN的節(jié)點結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點通常是一個微型的嵌入式系統(tǒng)[11]，它的基本組成包括如下幾個