無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中能耗均衡的路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由大量傳感器設(shè)備組成的分布式自組織無線網(wǎng)絡(luò)。通過傳感器節(jié)點(diǎn)之間協(xié)同合作，將其監(jiān)控的各種環(huán)境信息（溫度，氣壓，光照）整合并發(fā)送到基站進(jìn)行處理，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署靈活且維護(hù)簡單，現(xiàn)已引用到軍事，醫(yī)療，農(nóng)業(yè)，采礦等各個(gè)領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)不同于傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)，它是由傳感器節(jié)點(diǎn)自組織而成且能量有限的分布式網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)測區(qū)域通常為環(huán)境惡劣的地區(qū)，所以如何降低節(jié)點(diǎn)能耗、均衡能耗分布是路由協(xié)議研究的重點(diǎn)。
　　本文首先闡

2、述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)概念、網(wǎng)絡(luò)及節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域等背景知識(shí)；其次列舉出了具有代表性的平面路由協(xié)議和分層路由協(xié)議，并對(duì)它們的運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行了簡單的介紹；然后著重介紹了LEACH協(xié)議的主要思想，對(duì)LEACH的兩個(gè)運(yùn)行階段進(jìn)行詳細(xì)的描述分析，最后針對(duì)LEACH的缺陷，分別對(duì)簇頭選舉過程和簇間數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)協(xié)議的工作主要分為三個(gè)方面：節(jié)點(diǎn)層次劃分、簇頭選舉優(yōu)化和多跳路由選擇優(yōu)化。具體內(nèi)容是：首先利用固定半徑的同心圓對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行劃分；

3、其次綜合考慮剩余能量、節(jié)點(diǎn)距基站距離、當(dāng)選簇頭次數(shù)等因素，優(yōu)化簇頭選舉閾值公式，并舍棄 LEACH中節(jié)點(diǎn)下一輪不能競選簇頭的機(jī)制，提高剩余能量多、距基站近的節(jié)點(diǎn)的當(dāng)選概率；成簇后，根據(jù)剩余能量等參數(shù)為每個(gè)簇頭設(shè)立權(quán)重值，然后綜合權(quán)重值、節(jié)點(diǎn)所在層次、距離等因素合理選擇上一級(jí)父節(jié)點(diǎn)，從而形成簇頭到匯聚節(jié)點(diǎn)的多跳路由傳輸路徑。最后在MATLAB仿真環(huán)境下，對(duì)改進(jìn)協(xié)議進(jìn)行重復(fù)仿真實(shí)驗(yàn)，并與LEACH等協(xié)議運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行比較分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)