分类号：T P 3 9 3 密级： j ， 单位代码：1 0 4 2 2 学号：2 0 0 7 12 5 2 2 紊只孥 硕士学位论文 论文题目：基于粒子群优化的无线传感器网络分簇路 由协议的研究 T H ER E S E A R C HO NP S O - B A S E DC L U S T E RlN G R O U TIN GP R O T O C O LF O RW S N 作者韩冬雪 专业计算机系统结构 导师张瑞华副教授 合作导师 2 0 10 年4 月5 日 原创性声明和关于论文使用授权的说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：整查篁： E l期：丝! ! ：! 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子 版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论 文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：燃导师签名：丛丛坐日 期：垫丝： ；I P ，4l 山东大学硕士学位论文 目录 摘 要I A B S T R A C T 第一章绪论l 1 1 选题背景1 1 2 研究内容和意义1 1 3 论文组织3 第二章无线传感器网络路由协议5 2 1W S N 路由协议概述5 2 2 路由协议分类6 2 3 层次型路由协议简介7 2 3 1L E A C H 7 2 3 2L E A C H - C 9 2 3 3H E E D 9 2 3 4P E G A S I S 1 0 2 4 本章小结1 0 第三章基于P S O 的无线传感器网络双簇头分簇算法1 2 3 1 概述1 2 3 2 粒子群优化算法简述1 3 3 3 网络和能耗模型1 4 3 3 1 网络模型1 4 3 3 2 能耗模型1 5 3 4 基于P S O 的双簇头分簇算法( P S O D 1 4 ) 1 5 3 4 1P S O 的适应值函数1 6 3 4 2M C H 和V C H 的选择1 7 3 4 3P S O D H 算法详细步骤17 3 5 仿真及结果1 9 3 5 1 仿真环境1 9 3 5 2 仿真结果及分析2 0 3 6 本章小结2 2 第四章能耗均衡的最小能耗路由算法( B 砸C ) 2 4 4 1 概述2 4 4 2B C 网络与能耗模型2 4 4 2 1 网络模型2 4 山东大学硕士学位论文 4 2 2 能耗模型2 5 4 3 能耗均衡的最小能耗路由算法2 5 4 3 1 理想姬C 路径2 5 4 3 2 理想下一跳中继节点2 6 4 3 3 实际路径2 7 4 3 4B C 算法的实现2 9 4 4 仿真及结果3 0 4 4 1 仿真环境3 0 4 4 2 仿真结果及分析3 0 4 5 本章小结3 3 第五章基于粒子群优化的无线传感器网络分簇路由协议3 5 5 1 概述3 5 5 2 仿真及结果3 5 5 2 1 仿真环境3 5 5 2 2 仿真结果及分析3 5 5 3 本章小结3 7 第六章总结与展望3 9 参考文献4 l 致谢4 6 攻读学位期间发表的学术论文目录4 7 n ， ， t 傅 山东大学硕士学位论文 T A B L Eo FCo N T E N T S A b s t a c ti nC h i n e s e 】 A b s t r a c ti nE n g l i s h I I I C h a p t e rl I n t r o d u c t i o n 1 1 1B a c k g r o u n d 1 1 2P u r p o s ea n dC o n t e n t l 1 3O r g a n i z a t i o n 3 C h a p t e r2A n a l y s i s0 f W S Nr o u t i n gp r o t o c o l 5 2 1S u m m a r y0 f W S N r o u t i n gp r o t o c o l 5 2 2S o r t so f W S N r o u t i n gp r o t o c o l 6 2 3H i e r a r c h yr o u t i n gp r o t o c o l 7 2 3 1L E A C H 7 2 3 2L E A C H C 9 2 3 3H E E D 9 2 3 3P E G A S I S 1 0 2 4S u m m a r y 1 ( ) C h a p t e r3 P S O - b a s e dd o u b l ec l u s t e r - h e a d sc l u s t e r i n ga l g o r i t h m 1 2 3 1O v e r v i e w 1 2 3 2D e s c r i p t i o no f P S O 1 3 3 3N e t w o r km o d e la n de n e r g yc o n s u m p t i o nm o d e l 1 4 3 3 1N e t w o r km o d e l 一1 4 3 3 2E n e r g yc o n s u m p t i o nm o d e l 1 5 3 4P S O D H a l g o r i t h m 1 5 3 4 1 F i t n e s sf u n c t i o n 1 6 3 4 2 n l r Ha n dV C H 1 7 3 4 3P r o c e s sd e t a i l s 1 7 3 5S i m u l a t i o na n dr e s u l t 1 9 3 5 1S i m u l a t i o ne n v i o r m e n t