能量異構(gòu)的傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議研究.pdf

1、近年來，隨著無線通信技術(shù)，嵌入式技術(shù)及微機(jī)電系統(tǒng)的日趨成熟，大力推動了低成本、低功耗的傳感器制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而集傳感、計算及通信功能于一體的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Works)應(yīng)運而生。
　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量能量有限的傳感器節(jié)點通過無線通信方式，自組織形成的網(wǎng)絡(luò)，其作用是協(xié)作感知、采集、處理網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)用戶感興趣的對象信息，并將之傳送給用戶。而網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點往往通過電池供電，電池能量有限且

2、難以補(bǔ)充，因此如何提高節(jié)點能效，降低網(wǎng)絡(luò)能耗，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的核心問題之一。
　　 本文首先對傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、特點和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析。然后對傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計原則及性能指標(biāo)進(jìn)行闡述，對典型路由協(xié)議簡單分類，并著重分析了分簇路由協(xié)議。在此基礎(chǔ)上，針對簇的持久化和負(fù)載均衡兩方面分別提出了基于助理簇頭的持久化分簇路由協(xié)議ACPCR和基于能量負(fù)載均衡的分簇路由協(xié)議LBER，主要工作和創(chuàng)新點如下:
　

3、　 第一，針對使用傳統(tǒng)路由協(xié)議如EMR等的傳感器網(wǎng)絡(luò)頻繁分簇重組，導(dǎo)致節(jié)點能效低，網(wǎng)絡(luò)生命周期短的問題，提出基于助理簇頭的持久化分簇路由協(xié)議。通過在簇內(nèi)添加助理簇頭負(fù)責(zé)簇內(nèi)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，來降低簇頭消耗，延長簇的生命周期。通過確定簇內(nèi)助理簇頭集合，進(jìn)行助理簇頭輪轉(zhuǎn)，持久化簇的結(jié)構(gòu)，均衡簇內(nèi)負(fù)載，提高網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡性。
　　 第二，針對傳統(tǒng)路由協(xié)議中，簇頭或候選簇頭的選取依賴于周期性離散變化的T(n)，引發(fā)的最終簇的數(shù)目、分布、規(guī)模不合