s=PS4(i,:);%记录下距BS最近节点
PS4(i,:)=PS4(j,:);
PS4(j,:)=s;
end
end
PS4(i,3)=i;
end
计算任意两节点之间的距离，d(i,j)为第i节点到第j节点的距离值。
for i=1:node
for j=1:node
if(i~=j)
d(i,j)=10^8;%利用sqrt函数计算i和j之间的距离
30分
实验报告
及时递交、填写规范
内容完整、体现收获
40分
说明：评阅教师：
日期：2015年月日
实验内容
实验内容：
1编写Greedy Algorithm成链路由代码
2编写能量消耗代码
3画出贪婪链路由效果图
4分析测试结果
实验准备：
1.了解并掌握matlab软件的基本操作
实验中会使用到的matlab函数：
unifrnd:生成（连续）均匀分布的随机数或矩阵；
(3)基站的位置分别为距传感器网络50m、100m、200m；
(4)数据包的大小为1000、2000、5000bits；
(5)传感器节点个数分别为10、20、50个；
3.1能量比较
①采用PEGASIS协议，能量的减少要缓慢许多，DT方式下，能量几乎是直线下降，可以看出PEGASIS在节能方面的优势是非常显著的；
Costofpegasis=totaldis*node;%计算一轮下平均能量消耗
二、实验分析
请根据仿真结果对测试结果进行分析
三、仿真及结果分析
本实验中将给出仿真结果及对结果的分析说明。选取多种仿真参数以测试网络的性能，参数设置如下：
(1)各传感器节点初始能量相同，为0.1J；
(2)网络范围大小为50m×50m和100m×100m；
通过此实验使学生加深理解PEGASIS成链协议，分析算法优、缺点。
（2）实验要求
a）编写Greedy Algorithm成链路由代码；
b）编写能量消耗代码；
c）分析测试结果。
成绩评定表
类别
评分标准
分值
得分
合计
上机表现
积极出勤、遵守纪律
主动完成实验设计任务
30分
程序代码
比较规范、基本正确
功能达到实验要求
PS5(i,:)=PS4(indx,:);
d(:,indx)=10^8;
[distance,indx]=min(d(indx,:));%寻找最近节点
if(distance~=10^8)
totaldis=totaldis+distance*distance;%计算出距离
end
end
tocgreed=toc
costofdirectn=0;
for i=1:node
costofdirectn=costofdirectn+(PS4(i,1)-BSx)^2+(PS4(i,2)-BSy)^2;
end
costofpegasisn=totaldis*node+costofdirectn；%node rounds的总能量消耗情况
number=100;
NODEPS=unifrnd(0,100,number,2);
number nodes;
savefile = 'data';
save(savefile,'NODEPS','-ASCII');%将节点记录保存起来
clear;
PS4=load('data');
BSx=50;%确定汇聚节点在矩阵中的位置
totaldis=totaldis；
此段编写能量消耗代码，按':'点线，'k'黑色，'o'圆圈画出PS5表示的路由，考虑所有节点做一次chainleader，共node rounds的总能量消耗情况整条路由的能量值近似认为为距离平方和。
figure(2);
plot(PS5(:,1),PS5(:,2),':ko')
else d(i,j)=10^8;
end
end
end
PS5中按序排列的所有节点坐标即代表整条路由，比如PS5(i,:)表示第i行所有值或说此节点坐标，即PS5(i,1)=x坐标，PS5(i,2)=y坐标。
tic
indx=node;
Totaldis=0;%distance初始化
for i=1:node
9.goto 5;
10.end if
11. End
3.Basic experimental Setting:
Name
value
node
100
BSx
50
BSy
150
i
noቤተ መጻሕፍቲ ባይዱe
j
node
We ran the simulations using both CDMA and non-CDMA systems
武汉工程大学
计算机科学与工程学院
《无线网络协议原理》实验报告
专业班级
2013网络工程1
实验地点
5号机房
学生学号
1305120411
指导教师
郑更生
学生姓名
何彬
实验时间
2015-10-14
实验项目
实验一：PEGASIS协议仿真实验
实验类别
操作性（）验证性（√）设计性（）综合性（）其它（）
实验目的及要求
（1）实验目的
BSy=150;
node=length(PS4);
在PS4矩阵中选取距离BS最近的节点，记录下来，PS4(i:)表示第i节点，具体是：PS4(i,1)=x坐标，PS4(i,2)=y坐标，PS4(i,3)=i表示节点序号。
for i=1:node
for j=i:node
if (PS4(i,1)-BSx)^2+(PS4(i,2)-BSy)^2>(PS4(j,1)-BSx)^2+(PS4(j,2)-BSy)^2
2.掌握PEGASIS成链路由协议，理解Greedy Algorithm，编写路由成链代码得到仿真结果
Greedy Algorithm基本思想：
1. Begin
2. N={all nodes}; %节点数目为nodes
3. end-node = farthest node from sink; %寻找离sink节点最远节点入链
plot：二维画图函数
tictoc：函数用于计时一般配合使用，tic表示计时的开始，toc表示计时的结束
save:将工作空间的所有变数储存到名为matlab.mat的二进制档案
save filename x -ascii：将变数x以八位数存到名为filename的ASCII档案。
save filename x -ascii -double：将变数x以十六位数存到名为filename的ASCII档案。
②DT方式受网络密度的影响很小，节点数从10增到50，结果基本没什么变化，这是因为DT方式下各节点直接向基站传送数据，网络密度不会影响其传输距离；
③节点数越多，PEGASIS相对DT的优势越明显，WSN本身就是高密度的，由此我们也可以看到PEGASIS用于实际也应该是很理想的；
3.3网络延时
①PEGASIS和DT方式的延时基本上是相同的，这是因为延时主要由数据传输造成，两种方式都是按token式控制机制进行数据传输的，即一个节点传送完数据后，下一个节点才能接着传输，由此，网络延时与节点数应该是大致成比例的；
Each node had a chance to become leader, then determine the average energy cost per round.
实验步骤：
一、代码编写
编写WSN网络节点生成代码，利用unifrnd函数生成100m*100m的play field，BS位置设置于（50,150）处。
②从图16和17可以看到，以上的推测是对的，当节点数由10个变为20个时，网络延时也几乎增加了一倍；
③数据包的大小对延时的影响也很大，几乎是与数据包的大小成正比的。
实验总结
本实验主要是对WSN中的路由协议PEGASIS的性能进行了研究，运用ns2仿真平台对PEGASIS进行仿真，并选取DT协议作为参考，对两种协议的性能进行比较分析，通过改变网络的各种参数以考察协议的性能及适用范围，主要性能指标有：耗能、网络寿命和延时延时。由仿真结果可知：在节省耗能方面，相对于DT方式，PEGASIS有着显著的优势，其在节能方面所采取的措施是非常有效的，而在延时方面，PEGASIS与DT基本相同。
4. chain= {end-node};
5. N=N-{end-node}; %依次寻找未入链的节点
6. if(N!=Null) %节点没有全部入链
7.end-node=FindCloseNode(N, end-node); %寻找距离end-node最近节点
8.Append(chain, end-node); %依次入链
②两种方式下，网络范围越大，基站距离传感器网络越远，能量减少得越快；
③随着基站的距离增大，DT方式下网络能持续的时间下降得很快，在200m时几乎降为零，而PEGASIS仍能持续一定的时间，这说明PEGASIS所能适应的基站距离要远得多，同时也说明其节能的有效性。
3.2网络寿命
①PEGASIS方式下，节点数越多，网络密度越大，所能进行的轮数也越多，即网络的寿命越长，而且，随着节点数增倍，轮数几乎也成倍增长，节点数大，增长得越快。节点的密度对网络寿命的影响说明距离是一个很重要的因素，而PEGASIS的最大优势即在于此，这种方式是非常有效的；