無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中高效能分簇路由算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量具有特定功能的傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織的無線通信方式,相互傳遞信息,協(xié)同完成特定功能的智能專用網(wǎng)絡(luò)。由于其自身特點(diǎn),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已在眾多的領(lǐng)域中得到應(yīng)用,具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。而正是由于其廣闊的應(yīng)用前景和巨大的應(yīng)用價(jià)值,近年來在國際上引起了廣泛的關(guān)注,并且越來越多的人投身于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究。但是,由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間傳輸、處理數(shù)據(jù)等均需要依靠電池供電,而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特殊的工作環(huán)境又致使更換電池很困難甚至

2、是不可能的。因此,設(shè)計(jì)高效能路由算法以盡可能降低平均能耗,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵問題。
　　針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有限且負(fù)載不均衡問題,為提高能量利用率進(jìn)而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期,提出一種基于分簇的節(jié)能路由策略。首先,通過經(jīng)線和緯線對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分區(qū)。利用非均勻分簇的思想將網(wǎng)絡(luò)劃分為大小不等的區(qū)域,離匯聚節(jié)點(diǎn)較近的區(qū)域形成的簇規(guī)模較小,數(shù)量較多,這樣簇首消耗在簇內(nèi)通信和數(shù)據(jù)聚合上的能量就少,從而能夠補(bǔ)償由于轉(zhuǎn)發(fā)外層區(qū)域

3、簇首數(shù)據(jù)包而所需的能量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能耗均衡。分區(qū)完成后再根據(jù)節(jié)點(diǎn)的地理位置和剩余能量為每個(gè)分區(qū)選出最優(yōu)簇首。然后,非簇首節(jié)點(diǎn)選擇與自身距離較小且剩余能量較大的簇首加入,從而構(gòu)建成簇。最后,完成數(shù)據(jù)的傳輸過程。由于在組織成簇和選擇中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)時(shí)均考慮距離和剩余能量的因素,從而在一定程度上進(jìn)一步均衡了網(wǎng)絡(luò)中的能耗。
　　另外,又對(duì)數(shù)據(jù)融合算法進(jìn)行了研究。在利用LEACH算法劃分網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,首先通過閾值的設(shè)置來減少非簇首節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)發(fā)送量