一種能量負(fù)載均衡的無(wú)線(xiàn)微傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)微傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型的傳感器網(wǎng)絡(luò)，大多數(shù)情況下，它由數(shù)量較多、而且價(jià)格低廉的微型傳感器構(gòu)成。這些傳感器分布在一定的區(qū)域內(nèi)，通過(guò)特定的通信協(xié)議進(jìn)行通信，構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
　　目前，無(wú)線(xiàn)微傳感器網(wǎng)絡(luò)在各個(gè)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。但是這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)明顯的不足之處:就是由于無(wú)線(xiàn)微傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式的特點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)體積的限制，大多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)都由較小容量的電池來(lái)供電，并且難以補(bǔ)充。如果網(wǎng)絡(luò)中的一些節(jié)點(diǎn)由于負(fù)載過(guò)重而過(guò)早耗盡

2、能量，這將直接影響到網(wǎng)絡(luò)的生存周期。因此，設(shè)計(jì)一種能量高效的路由算法是非常重要的。
　　L-DCHS協(xié)議利用隨機(jī)選擇和循環(huán)的方法來(lái)均衡地控制各個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量消耗，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生存周期，但仍然有部分節(jié)點(diǎn)的負(fù)擔(dān)過(guò)重。針對(duì)這一問(wèn)題，本文利用能量負(fù)載均衡分布的思想，對(duì)L-DCHS協(xié)議進(jìn)行了探索性的研究，對(duì)其中的路由算法提出了一些改進(jìn)方法。
　　本文的改進(jìn)主要集中在以下方面:首先，針對(duì)核心節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)過(guò)重，改進(jìn)了集群的邏輯結(jié)構(gòu)，將原核心節(jié)點(diǎn)

3、的功能分別由數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)和傳輸節(jié)點(diǎn)分擔(dān)，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的核心節(jié)點(diǎn)選擇策略;基于新的邏輯結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)了數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸?shù)臅r(shí)間;同時(shí)，也定義了新的候選集。另外，針對(duì)L-DCHS中遠(yuǎn)近節(jié)點(diǎn)能耗差別較大，本文在算法中增加了區(qū)域的劃分，并設(shè)計(jì)了雙核心節(jié)點(diǎn)在不同區(qū)域的不同分工策略。
　　為驗(yàn)證這些改進(jìn)策略的有效性和可行性，利用matlab模擬無(wú)線(xiàn)微傳感器網(wǎng)絡(luò)能量消耗，將改進(jìn)的算法與LEACH、L-DCHS進(jìn)行對(duì)比。仿真結(jié)果表明:本文提出的改進(jìn)算法能夠