一種能量負載均衡的無線微傳感器網(wǎng)絡路由算法的研究.pdf

1、無線微傳感器網(wǎng)絡是一種新型的傳感器網(wǎng)絡，大多數(shù)情況下，它由數(shù)量較多、而且價格低廉的微型傳感器構成。這些傳感器分布在一定的區(qū)域內(nèi)，通過特定的通信協(xié)議進行通信，構成了一個復雜的無線通信網(wǎng)絡系統(tǒng)。
　　目前，無線微傳感器網(wǎng)絡在各個領域獲得了廣泛的應用。但是這類網(wǎng)絡有一個明顯的不足之處:就是由于無線微傳感器網(wǎng)絡的分布式的特點和節(jié)點體積的限制，大多數(shù)傳感器節(jié)點都由較小容量的電池來供電，并且難以補充。如果網(wǎng)絡中的一些節(jié)點由于負載過重而過早耗盡

2、能量，這將直接影響到網(wǎng)絡的生存周期。因此，設計一種能量高效的路由算法是非常重要的。
　　L-DCHS協(xié)議利用隨機選擇和循環(huán)的方法來均衡地控制各個節(jié)點的能量消耗，延長了網(wǎng)絡的生存周期，但仍然有部分節(jié)點的負擔過重。針對這一問題，本文利用能量負載均衡分布的思想，對L-DCHS協(xié)議進行了探索性的研究，對其中的路由算法提出了一些改進方法。
　　本文的改進主要集中在以下方面:首先，針對核心節(jié)點負擔過重，改進了集群的邏輯結構，將原核心節(jié)點

3、的功能分別由數(shù)據(jù)采集節(jié)點和傳輸節(jié)點分擔，并設計了相應的核心節(jié)點選擇策略;基于新的邏輯結構，延長了數(shù)據(jù)穩(wěn)定傳輸?shù)臅r間;同時，也定義了新的候選集。另外，針對L-DCHS中遠近節(jié)點能耗差別較大，本文在算法中增加了區(qū)域的劃分，并設計了雙核心節(jié)點在不同區(qū)域的不同分工策略。
　　為驗證這些改進策略的有效性和可行性，利用matlab模擬無線微傳感器網(wǎng)絡能量消耗，將改進的算法與LEACH、L-DCHS進行對比。仿真結果表明:本文提出的改進算法能夠