基于層次結(jié)構(gòu)的WSN能量均衡有效路由協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由分布在特定區(qū)域的大量具有傳感能力,計(jì)算能力和通信能力的微型傳感器組成的基于應(yīng)用的無線網(wǎng)絡(luò),在軍事偵察,環(huán)境、路況監(jiān)測,商務(wù)、科學(xué)研究等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。由于傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限,如何能夠有效的平衡和節(jié)省節(jié)點(diǎn)能耗,是目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵問題之一。
　　路由協(xié)議是任何類型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所必備的關(guān)鍵技術(shù)之一,其性能直接影響和決定了這個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能和生存時(shí)間。由于層次型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)具有很多的優(yōu)點(diǎn),例如

2、,能夠?qū)鞲衅鞴?jié)點(diǎn)進(jìn)行有效的管理,減少節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率;由一定數(shù)量的中繼節(jié)點(diǎn)擔(dān)當(dāng)數(shù)據(jù)融合的任務(wù),減少感知數(shù)據(jù)的傳輸量;分布式算法適合應(yīng)用在層次型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中,這樣就更加符合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模的發(fā)展方向,所以基于此結(jié)構(gòu)的路由協(xié)議是目前最適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn)的。
　　本文先對路由協(xié)議以及層次結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分類,然后對幾種經(jīng)典的路由協(xié)議進(jìn)行了深入的分析和研究,在這個(gè)基礎(chǔ)上,針對減少無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議

3、中簇內(nèi)的平均能耗,并解決匯聚點(diǎn)附近簇頭的能耗不均的問題,提出了一種新的BEERA路由協(xié)議。該協(xié)議利用最優(yōu)競爭半徑使候選簇頭參與競選,得出最終簇頭,然后建立最小跳數(shù)場的簇間轉(zhuǎn)發(fā)路徑,在普通節(jié)點(diǎn)入簇時(shí),通過計(jì)算代價(jià),綜合考慮了離簇頭的距離、簇頭的子節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)與剩余能量。通過仿真實(shí)驗(yàn),表明BEERA能顯著的延長網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定周期。
　　本文還針對傳統(tǒng)分簇算法中采用單簇頭的局限性,提出了一個(gè)全新的概念—簇頭團(tuán)。在競爭機(jī)制的模型下,使一定數(shù)量的候