無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于分簇的多路徑路由算法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為新興的網(wǎng)絡(luò)測(cè)控技術(shù)，是能夠自主實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合和傳輸應(yīng)用的智能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。無(wú)論是在國(guó)防，還是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)均有著廣闊的應(yīng)用前景。 由于傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限，如何有效的節(jié)省和平衡節(jié)點(diǎn)的能耗，是目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵問(wèn)題之一。在網(wǎng)絡(luò)層節(jié)能路由算法研究中，分簇的路由算法通過(guò)輪換簇頭的方式能夠有效的節(jié)省節(jié)點(diǎn)能量消耗，延長(zhǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期。分簇路由具有拓?fù)涔芾矸奖恪⒛芰坷酶咝?、?shù)據(jù)融

2、合簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前重點(diǎn)研究的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)。 本文的研究工作主要基于對(duì)熱區(qū)問(wèn)題的分簇算法的研究，以及在改進(jìn)的分簇算法上實(shí)現(xiàn)一種多路徑路由保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。 （1）在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多跳網(wǎng)絡(luò)模型中，越靠近基站的簇頭，其轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)越頻繁，從而造成耗能更多。本章提出一種區(qū)域間能量均衡的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法ECDZ，靠近基站的簇頭數(shù)目增加，簇的范圍減小。仿真表明其有效地解決了“熱區(qū)”問(wèn)題。同時(shí)引入在簇內(nèi)選取多個(gè)候選

3、簇頭的機(jī)制來(lái)保證簇成員更換的頻率的降低，有效地均衡與基站距離較近的簇頭節(jié)點(diǎn)因過(guò)多轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)帶來(lái)的能量損失，從而延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)生命周期。 （2）本文提出一個(gè)基于分簇的QOS多路徑路由算法，通過(guò)一種可擴(kuò)展、靈活的方式為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)質(zhì)量（QOS）保證。在這個(gè)策略中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只維持局部路由信息而不是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的全局狀態(tài)信息。它支持多個(gè)服務(wù)質(zhì)量約束，利用基于簇的層次結(jié)構(gòu)能夠減少路由維護(hù)的代價(jià)并提高應(yīng)用的可擴(kuò)展性。最后對(duì)協(xié)議性能進(jìn)行了評(píng)估