基于機(jī)會路由的無線傳感網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法.pdf

1、無線傳感網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork，WSN）作為一種新型的數(shù)據(jù)信息獲取和處理模式，已廣泛應(yīng)用于軍事航空、空間探索、環(huán)境監(jiān)測和健康醫(yī)療等領(lǐng)域。然而在實際應(yīng)用中，無線傳感網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常被部署在偏遠(yuǎn)地區(qū)或者條件比較惡劣的環(huán)境，無線信道的復(fù)雜多變性易導(dǎo)致其傳輸鏈路會頻繁的中斷;另外，傳感節(jié)點(diǎn)一般都是依靠能量有限的電池進(jìn)行供電的，電池能量耗盡時節(jié)點(diǎn)將停止工作，因此，能量問題成為制約著網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸;同時，當(dāng)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障或者能量即將

2、耗盡等緊急情況發(fā)生時，網(wǎng)絡(luò)期望節(jié)點(diǎn)可以立即發(fā)送一個具有高優(yōu)先級的緊急報文到監(jiān)控中心，以便網(wǎng)絡(luò)可以快速及時的采取應(yīng)對措施，從而保證網(wǎng)絡(luò)的安全可靠。為了解決上述問題，如何有效的構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及設(shè)計高效的路由算法以滿足不同應(yīng)用的需求成為無線傳感網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)問題。本文針對以上提出的問題進(jìn)行研究，主要貢獻(xiàn)包括以下兩點(diǎn):
　　首先，為了滿足無線傳感網(wǎng)絡(luò)針對不同優(yōu)先級數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t要求，本文提出一種基于多優(yōu)先級數(shù)據(jù)擁塞控制的機(jī)會路由算法C

3、EDOR。該算法綜合考慮了各個節(jié)點(diǎn)的剩余能量以及到Sink節(jié)點(diǎn)的最短路徑預(yù)測，同時，還考慮了針對多優(yōu)先級數(shù)據(jù)的擁塞情況，在數(shù)據(jù)傳輸過程中，依據(jù)定義的轉(zhuǎn)發(fā)效用測度（DeliveryUtility）動態(tài)的選擇候選轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)集對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。仿真結(jié)果表明，CEDOR算法在保證網(wǎng)絡(luò)壽命前提下，可以有效的提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率，均衡整個網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，同時降低高優(yōu)先級數(shù)據(jù)的傳輸時延。
　　其次，本文在對比和分析經(jīng)典分簇路由算法HEED的基礎(chǔ)上，

4、提出一種高效的基于機(jī)會路由的動態(tài)分簇路由算法ED-HEED（EfficiencyDynamicHEED）。在簇首選擇階段，為了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，選取更優(yōu)的節(jié)點(diǎn)擔(dān)任簇首，改進(jìn)的成簇算法增加了對節(jié)點(diǎn)到Sink節(jié)點(diǎn)的最短距離預(yù)測以及節(jié)點(diǎn)擁塞情況的考慮;在數(shù)據(jù)傳輸階段，ED-HEED算法采用本文提出的更加高效的CEDOR機(jī)會路由算法作為簇首之間的數(shù)據(jù)傳輸方式;同時，本文還提出了一種新的自適應(yīng)動態(tài)重新分簇機(jī)制，以及加入了數(shù)據(jù)冗余和安全控制機(jī)制。最