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伴随着全世界一代又一代人们的不断努力,电子科学等技术日新月异,不断更新换代,如微电子技术等,紧接着各式各样的传感器随之而来,为无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)的诞生与发展奠定了坚实的基础。不同于传统的无线网络,WSN中的传感器节点能量十分有限,因此研究如何设计出一款能量利用率高效的路由算法并将其应用到日常生活中,具有非常重要的科研和实用价值。 本文首先对现有的经典 WSN路由协议进行深入研究,接着在 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议的基础上提出了基于环分簇的LEACH-R(Ring based Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)路由算法,主要研究工作如下: (1)对WSN进行概述,简要地描述了WSN的基本概念、结构组成、自身特征、日常应用及其性能评价指标等,然后对WSN路由协议自身的特点、设计要求以及所面临的挑战进行分析,接着重点描述了几款经典的路由算法并作适当分析,最后对这些经典算法的相关性能进行评估、比较和总结。 (2)以LEACH协议为研究模板,对其原理及执行过程作深入剖析,并针对算法中存在的一系列不足提出相应的解决方案。在借鉴和汲取前人研究成果的基础上,提出了一种基于环分簇的LEACH-R路由算法。 (3)通过OMNet++平台进行实验仿真,对基于环分簇的LEACH-R路由算法在网络生命周期、数据接收总量、网络能量消耗以及网络负载平衡四个方面的性能进行仿真分析。实验结果表明,与 LEACH算法相比,LEACH-R在以上四个方面的性能均得到了一定程度的提升。