基于無線傳感器網(wǎng)絡的分簇路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是大量部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)傳感器節(jié)點通過無線通信方式形成的無線網(wǎng)絡。由于傳感器節(jié)點通過自身所攜帶的電池供電,能量非常有限,因此使得節(jié)點能量有效利用成為無線傳感器網(wǎng)絡的首要設計目標。通過有效設計無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議,可以有效地減少網(wǎng)絡中的計算量和通信量,降低節(jié)點能量消耗,提高傳感器節(jié)點能量利用效率,延長網(wǎng)絡生命周期。
　　本文首先介紹無線傳感器網(wǎng)絡系統(tǒng)結構和協(xié)議棧結構以及傳感器節(jié)點組成。其次對無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議進行分

2、類,具體介紹了典型的路由協(xié)議以及它們間對比。再次,介紹了非均勻分簇路由協(xié)議EEUC,對EEUC協(xié)議的工作原理和運行機制進行分析,并提出一種基于時間非均勻分簇路由協(xié)議(UCRT)和另一種基于時間均勻分簇混合路由協(xié)議(ECHT)。
　　從非均勻分簇角度出發(fā),提出了UCRT協(xié)議,它針對EEUC協(xié)議在選擇簇頭時消耗能量多的問題。該協(xié)議采用節(jié)點在其競選簇頭時間到來時以廣播成為簇頭消息,該節(jié)點競選簇頭時間與其剩余能量成反比,廣播半徑為其競爭半

3、徑。當節(jié)點接收到該消息后,則退出競選。在簇的形成階段中,普通節(jié)點根據(jù)接收到簇頭消息信號強度選擇加入簇頭。
　　從均勻分簇角度出發(fā),提出了ECHT協(xié)議,在簇頭選擇和簇的形成階段中,采用與UCRT協(xié)議一樣機制,在簇間數(shù)據(jù)傳輸階段中采用多跳與單跳相結合的方式將數(shù)據(jù)傳送到基站,設立轉發(fā)代價函數(shù),根據(jù)簇頭間距離和簇頭剩余能量以及轉發(fā)簇頭到基站距離和其剩余能量選擇轉發(fā)代價最小的簇頭作為下一跳。
　　最后,對提出的分簇路由協(xié)議和EEUC協(xié)