大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡中能源有效性路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是一種新型的、無基礎設施的、自組織的無線網(wǎng)絡。近年來隨著微電子技術、傳感器技術及通信技術的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡技術發(fā)展迅猛，進展很快，而且在軍事與民用方面的一些具體應用也取得了成功。由于其應用廣泛，無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展前景一片光明。但是，由于無線傳感器網(wǎng)絡具有硬件資源有限、電源容量有限、以數(shù)據(jù)為中心、自組織、多跳路由、動態(tài)拓撲、節(jié)點數(shù)量眾多且分布密集等特點，許多現(xiàn)有的路由協(xié)議都不適用于它，尤其是大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡。在這個

2、背景下，對大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議進行了研究。首先對無線傳感器網(wǎng)絡的體系結(jié)構(gòu)及相關概念進行了描述，然后分析了無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議的特點、性能評價指標以及設計因素。在此基礎上，對已經(jīng)提出來的幾個典型的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議進行了重點研究與分析，并對它們進行了綜合評估。定向擴散算法以數(shù)據(jù)為中心，而且具有良好擴展性，比較適合于大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡，但是定向擴散算法主要依賴于平面泛洪來建立路由，而平面泛洪因其固有的缺陷，將隨網(wǎng)絡規(guī)模的擴大

3、，消耗更多的能量，這將嚴重減少網(wǎng)絡的生命周期。因此，為了抑制泛洪傳播消耗能量，在定向擴散算法的基礎上提出一種改進的路由協(xié)議——基于分簇的定向擴散協(xié)議(DDBC協(xié)議)。 DDBC協(xié)議是一種利用分簇來簡化網(wǎng)絡拓撲、抑制泛洪傳播產(chǎn)生的冗余消息來提高網(wǎng)絡能源有效性的定向擴散路由協(xié)議。通過對現(xiàn)有的分簇機制及算法的分析與研究，DDBC協(xié)議采用被動分簇策略，即僅當網(wǎng)絡中有數(shù)據(jù)通信要求時才在網(wǎng)絡中建立分簇網(wǎng)絡拓撲，網(wǎng)絡拓撲的建立與維護都在本地完