無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗調(diào)度研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中隨機分布著大量節(jié)點,節(jié)點對感知區(qū)域進行自主監(jiān)控。由于傳感器節(jié)點由電池供電,一般不具備自主獲取能量的能力,所以有必要對網(wǎng)絡(luò)采取節(jié)能措施。目前,國內(nèi)外主要方案是采取合適的低功耗的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)負載,使得在相同的硬件設(shè)備下,網(wǎng)絡(luò)整體功耗更低。本文主要對后者進行研究。針對降低無線傳感器網(wǎng)絡(luò)功耗,加強網(wǎng)絡(luò)生存能力等問題,基于LEACH協(xié)議提出不同場景下的低功耗調(diào)度方案。
  本文提出基于節(jié)點剩余能量和地理信息的優(yōu)化分簇和

2、二次簇首選舉策略:LEACH-G。LEACH-G協(xié)議中將節(jié)點剩余能量、網(wǎng)絡(luò)能量、節(jié)點地理位置考慮在內(nèi),優(yōu)化簇群分布,使網(wǎng)絡(luò)分簇更加合理。同時平衡節(jié)點能量、節(jié)點覆蓋冗余度等因素,對簇首進行二次選舉,從而使簇內(nèi)能量均衡,簇內(nèi)節(jié)點工作更穩(wěn)定。最后,通過仿真對LEACH-G協(xié)議進行模擬,并與LEACH等協(xié)議比較。結(jié)果表明改進的策略相較于LEACH協(xié)議能量消耗率降低20%。由于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點部署密度大,感知區(qū)域可能存在重復覆蓋,相似的數(shù)據(jù)重復傳輸?shù)那?/p>

3、況。所以讓一部分覆蓋冗余度較高的節(jié)點進入休眠狀態(tài),對提高數(shù)據(jù)傳輸效率,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能量,加強網(wǎng)絡(luò)生存能力有很大幫助。本文研究LEACH協(xié)議休眠策略后,提出基于區(qū)域覆蓋的休眠調(diào)度改進策略:LEACH-S,改進內(nèi)容主要體現(xiàn)在均衡考慮節(jié)點的剩余能量、節(jié)點覆蓋冗余度等因素,通過以上因素對節(jié)點進行狀態(tài)篩選。通過NS-2對LEACH-S中的休眠調(diào)度策略進行仿真驗證,并與LEACH等協(xié)議進行比較,觀察仿真結(jié)果可以看出,LEACH-S協(xié)議在提高數(shù)據(jù)傳輸效率

4、,平衡網(wǎng)絡(luò)能量消耗,節(jié)省節(jié)點能量,延遲網(wǎng)絡(luò)消亡時間方面有較好表現(xiàn)。LEACH-S協(xié)議相同能量運行時間較LEACH協(xié)議延長24%。提出基于點覆蓋的休眠調(diào)度策略:LEACH-SS。LEACH-SS協(xié)議同樣在LEACH協(xié)議休眠策略基礎(chǔ)上改進,提出節(jié)點對感知區(qū)域點覆蓋的冗余度計算方法,并通過冗余度對節(jié)點狀態(tài)進行判斷。通過仿真對LEACH-SS協(xié)議進行仿真驗證,并與LEACH等協(xié)議比較,從仿真結(jié)果可以看得出,改進策略能有效提高數(shù)據(jù)傳輸效率,不同場

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