用于提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能效的雙輪成簇協(xié)議之設(shè)計(jì).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是信息科技發(fā)展最活躍和最重要的技術(shù)之一,具有廣泛的應(yīng)用前景,其發(fā)展和應(yīng)用將會(huì)給人類的生活和生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響。如何提高傳感器網(wǎng)絡(luò)的能效是投入大規(guī)模商用時(shí)首先要解決的問題。
　　 國內(nèi)外學(xué)者對傳感器網(wǎng)絡(luò)的能效問題進(jìn)行了廣泛研究,但由于能效問題是涉及到節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)、軟硬件和算法等各方面的問題,至今還沒有令人滿意的方案,更沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。基于此,本文針對能耗最大的通信方面,提出一種基于能效的雙輪成簇協(xié)

2、議(EEDCP協(xié)議),以期能提高能效進(jìn)而延長網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行時(shí)間。
　　 本文的EEDCP協(xié)議是在成簇協(xié)議LEACH的基礎(chǔ)上的改進(jìn)協(xié)議,主要改進(jìn)方面有
　　 1.在簇頭選擇算法上,改進(jìn)簇頭選取概率隨機(jī)的缺陷,引入了剩余能量參數(shù),使網(wǎng)絡(luò)能耗更均衡。
　　 2.在層次型拓?fù)?成簇)的基礎(chǔ)上,允許有基于距離的獨(dú)立節(jié)點(diǎn)存在,獨(dú)立節(jié)點(diǎn)采用平面型拓?fù)?這種綜合型拓?fù)浞绞礁玫奶岣吡四苄А?br>　　 3.在簇間通信時(shí),改單跳直接

3、通信為基于位置的單跳雙跳結(jié)合通信,即基于位置的路由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),以此改善離匯聚節(jié)點(diǎn)(Sink)遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)過早死亡的缺點(diǎn),均衡網(wǎng)絡(luò)能耗。
　　 4.考慮節(jié)點(diǎn)在成簇過程中,彼此間控制消息的通信能耗較大,所以改LEACH協(xié)議的每輪成簇為雙輪成簇一次,簇頭輪換一次,以此來平衡網(wǎng)絡(luò)的能效性和網(wǎng)絡(luò)的自組織靈活性。
　　 5.在簇內(nèi)簇間分別運(yùn)用TDMA和CDMA等信道接入技術(shù),結(jié)合休眠機(jī)制,時(shí)鐘同步機(jī)制來進(jìn)一步提高協(xié)議的能效性。