基于圓環(huán)模型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中的信息并發(fā)送給觀察者。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有很高的研究?jī)r(jià)值和十分廣闊的應(yīng)用前景，引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。能源受限是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)突出特點(diǎn)，設(shè)計(jì)節(jié)能的通信協(xié)議是延長(zhǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期的一個(gè)重要途徑。
　　 本文首先論述了國(guó)內(nèi)外無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域和通信協(xié)議結(jié)構(gòu)；對(duì)

2、現(xiàn)有的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議做了對(duì)比研究。
　　 根據(jù)無(wú)線通信的能耗模型，計(jì)算了單跳和多跳通信方式下不同圓環(huán)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的能量消耗。在此基礎(chǔ)上提出了“2跳”通信方式和基于時(shí)分的路由算法，節(jié)點(diǎn)在不同時(shí)間段分別采用單跳、多跳和“2跳”通信方式進(jìn)行通信，以均衡處于不同圓環(huán)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的能耗，達(dá)到延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生命周期的目的。
　　 針對(duì)處于不同圓環(huán)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的能耗不均衡問(wèn)題，提出一種非均勻的節(jié)點(diǎn)部署算法。考慮到靠近基站的節(jié)點(diǎn)需要承擔(dān)外

3、圍節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)、需要消耗更多的能量，采取在靠近基站的區(qū)域內(nèi)部署較多的節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)覆蓋調(diào)度來(lái)延長(zhǎng)整個(gè)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　 利用分簇技術(shù)可以有效延長(zhǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。在分簇算法中，處于不同圓環(huán)內(nèi)的簇頭節(jié)點(diǎn)也存在能耗不均衡的問(wèn)題，提出了一種非均衡的分簇算法。算法通過(guò)設(shè)置簇的規(guī)模來(lái)均衡處于不同位置簇頭的能量消耗，來(lái)延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。仿真實(shí)驗(yàn)表明，基于時(shí)分的路由算法、非均勻的節(jié)點(diǎn)部署算法和非均衡的分簇算法均可以平