無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議與算法的優(yōu)化與研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新型信息獲取技術(shù)，已成為通信領(lǐng)域的一個研究熱點(diǎn)，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。但由于傳感器節(jié)點(diǎn)大多采用電池供電，節(jié)點(diǎn)的能量受到較大限制，因此，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的能量消耗成為了研究的首要問題，如何設(shè)計低能耗的傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法成為了一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
　　 針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中目前存在的問題，本文詳細(xì)分析了兩種低能耗經(jīng)典的路由協(xié)議LEACH及PEGASIS的各自特點(diǎn)及運(yùn)行機(jī)制，并對LEACH改進(jìn)協(xié)議LEACH-en

2、ergy作了比較深入的理解和剖析。最后本文提出了基于LEACH-energy和PEGASIS改進(jìn)的新的路由算法APLe(Adaptive PEGASIS&LEACH-energy)。
　　 APLe算法是按照周期性執(zhí)行的，其執(zhí)行的單位為“輪”，在每一輪通信周期中其主要包括簇的建立和穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸兩個階段。在簇的建立階段中其先采用類似LEACH協(xié)議的隨機(jī)成簇策略，然后再將簇內(nèi)剩余能量最大的節(jié)點(diǎn)選為最終的“領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點(diǎn)”，最后在每個簇內(nèi)

3、按照PEGASIS算法生成鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。因此，該算法既體現(xiàn)了PEGASIS協(xié)議在節(jié)約能耗方面的巨大優(yōu)勢，又采用LEACH-energy的靜態(tài)分簇的思想，很好的解決了PEGASIS協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸時延較大和單個“領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點(diǎn)”與Sink通信的瓶頸問題。
　　 最后本文從網(wǎng)絡(luò)存活的節(jié)點(diǎn)數(shù)目、網(wǎng)絡(luò)時延及網(wǎng)絡(luò)能耗等方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真和分析，結(jié)果表明，APLe算法能有效的延長網(wǎng)絡(luò)生命期，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能耗，較好地解決了LEACH-energy和PEGAS