基于節(jié)點(diǎn)位置和能量的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種全新的信息獲取與處理技術(shù)，能夠廣泛應(yīng)用在國(guó)防軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)、空間探索及物品跟蹤等許多領(lǐng)域。無(wú)線傳感器自身的特點(diǎn)及工作環(huán)境決定了節(jié)點(diǎn)的能量是嚴(yán)格受限的。如何有效地提高能量的利用效率，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要研究的首要問(wèn)題。
　　 本文在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。以LEACH路由協(xié)議為研究課題，在分析和比較現(xiàn)有主流無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)，及其應(yīng)

2、用環(huán)境范圍特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)LEACH分層路由協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)具體的分析，指出了LEACH協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)。針對(duì)LEACH協(xié)議分簇過(guò)程中，簇頭的隨機(jī)產(chǎn)生，簇頭在網(wǎng)絡(luò)中的分布不合理的情況，本文進(jìn)行了具體改進(jìn)。
　　 首先，本文對(duì)簇頭數(shù)目比例的最優(yōu)值進(jìn)行了推導(dǎo)，得出在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模一定的情況下，簇頭數(shù)目的最優(yōu)比例。然后，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域進(jìn)行劃分，使簇頭出現(xiàn)在固定區(qū)域內(nèi)，以減少網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，并延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。接著，以簇頭間的距離作為出發(fā)點(diǎn)，在

3、LEACH隨機(jī)產(chǎn)生簇頭的過(guò)程中，限制簇頭間的距離，使簇頭在網(wǎng)絡(luò)中分布更加均勻，以此均衡網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載，減少能量的消耗，并延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。
　　 此外，本文還將網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的位置信息與節(jié)點(diǎn)的剩余能量相結(jié)合，同時(shí)作為選簇考慮的指標(biāo)，提出了一種LEACH改進(jìn)算法，避免了原始LEACH算法隨機(jī)選擇簇頭存在的缺點(diǎn)，降低了能量過(guò)低的節(jié)點(diǎn)成為簇頭的概率，把傳輸消耗的能量盡可能平均地分擔(dān)到各個(gè)節(jié)點(diǎn)。文中仿真結(jié)果的分析和比較表明，該改進(jìn)算法在能量的