基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分簇路由協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是大量部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信方式形成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自身所攜帶的電池供電,能量非常有限,因此使得節(jié)點(diǎn)能量有效利用成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)。通過(guò)有效設(shè)計(jì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議,可以有效地減少網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算量和通信量,降低節(jié)點(diǎn)能量消耗,提高傳感器節(jié)點(diǎn)能量利用效率,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。
　　本文首先介紹無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧結(jié)構(gòu)以及傳感器節(jié)點(diǎn)組成。其次對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行分

2、類,具體介紹了典型的路由協(xié)議以及它們間對(duì)比。再次,介紹了非均勻分簇路由協(xié)議EEUC,對(duì)EEUC協(xié)議的工作原理和運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行分析,并提出一種基于時(shí)間非均勻分簇路由協(xié)議(UCRT)和另一種基于時(shí)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(duì)EEUC協(xié)議在選擇簇頭時(shí)消耗能量多的問(wèn)題。該協(xié)議采用節(jié)點(diǎn)在其競(jìng)選簇頭時(shí)間到來(lái)時(shí)以廣播成為簇頭消息,該節(jié)點(diǎn)競(jìng)選簇頭時(shí)間與其剩余能量成反比,廣播半徑為其競(jìng)爭(zhēng)半

3、徑。當(dāng)節(jié)點(diǎn)接收到該消息后,則退出競(jìng)選。在簇的形成階段中,普通節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到簇頭消息信號(hào)強(qiáng)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(jī)制,在簇間數(shù)據(jù)傳輸階段中采用多跳與單跳相結(jié)合的方式將數(shù)據(jù)傳送到基站,設(shè)立轉(zhuǎn)發(fā)代價(jià)函數(shù),根據(jù)簇頭間距離和簇頭剩余能量以及轉(zhuǎn)發(fā)簇頭到基站距離和其剩余能量選擇轉(zhuǎn)發(fā)代價(jià)最小的簇頭作為下一跳。
　　最后,對(duì)提出的分簇路由協(xié)議和EEUC協(xié)