無線傳感器網(wǎng)絡(luò)聚類路由協(xié)議的研究與仿真.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）是最近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，它最早用于軍事領(lǐng)域，如今的低成本傳感器節(jié)點(diǎn)已經(jīng)可以應(yīng)用于空間探測(cè)、輻射檢測(cè)、洪災(zāi)預(yù)警、農(nóng)田管理、生物群落觀測(cè)、機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤、環(huán)境和氣象監(jiān)測(cè)、智能交通和智能家居等眾多領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)融合了傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等當(dāng)今眾多熱門技術(shù)，其發(fā)展已被國務(wù)院寫入了《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》，傳感器網(wǎng)絡(luò)離我們?cè)絹碓浇恕?br>　　無線傳感器網(wǎng)路與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相比有

2、很多不同之處，研究如何優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)層路由算法以降低節(jié)點(diǎn)能耗是其關(guān)鍵性問題之一。首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和基本特征，在此基礎(chǔ)上概述現(xiàn)有的平面、層次以及位置輔助路由協(xié)議或算法，并作了必要的分析和比較。進(jìn)而詳細(xì)研究了經(jīng)典的簇劃分協(xié)議—LEACH。在全面分析簇劃分算法的基礎(chǔ)上，提出一種全新的基于層次結(jié)構(gòu)的路由算法—Modified–LEACH（MD-LEACH）。MD-LEACH的基本思想是在已知節(jié)點(diǎn)位置信息的基礎(chǔ)上，將感知區(qū)域劃分為半徑相

3、等的圓，圓的最優(yōu)半徑通過能量模型加以確定。簇首通過比較圓形簇內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)與圓心節(jié)點(diǎn)的距離，得到最近距離的節(jié)點(diǎn)被指定成為簇首，這種簇首選擇的方式可以使簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)與簇首通信時(shí)的能耗更加均衡；產(chǎn)生簇首的同時(shí)，為了增加網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性，選出距圓心次近的節(jié)點(diǎn)作為備用簇首；簇首確定后，通知簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)簇首ID等信息，建立TDMA時(shí)隙并下發(fā)給所有簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)；簇首完成簇內(nèi)數(shù)據(jù)融合后，通過多跳方式將數(shù)據(jù)傳送至基站。最后，本文利用NS-2仿真平臺(tái)，對(duì)LEACH和MD-L