基于鏈路丟包率和覆蓋率的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量能量有限的傳感器節(jié)點組成的自組織網(wǎng)絡(luò)。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常工作在惡劣的環(huán)境中，此時無線鏈路受到干擾或者衰落，因此經(jīng)常需要數(shù)據(jù)重發(fā)，從而導(dǎo)致分簇性能降低。在這種情況下現(xiàn)有的分簇方法不一定能夠達到延長整個網(wǎng)絡(luò)的生存周期或節(jié)能的目的。因此本文針對不穩(wěn)定的無線環(huán)境中的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，研究和改進分簇協(xié)議，通過提高數(shù)據(jù)傳輸成功率從而減少額外的能耗。此外，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)目的大規(guī)模性決定了節(jié)點的冗余性是不可避免的，因此本文的

2、第二個研究內(nèi)容是利用節(jié)點的冗余性提高監(jiān)測區(qū)域中傳感器節(jié)點的利用率，延長其有效工作的生存周期。
　　首先，本文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)做了一個整體的概括論述，包括其網(wǎng)絡(luò)的體系架構(gòu)、節(jié)點的結(jié)構(gòu)以及協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。接著介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特有的一些特征和其廣泛的應(yīng)用等。最后介紹了幾種典型的路由協(xié)議，并對其各種路由協(xié)議的性能進行了比較分析。
　　其次，本論文提出了基于丟包率測量的LEACH協(xié)議。本文首先研究了無線鏈路信道丟包模型，選取了無線遺

3、失模型中的GE模型作為無線鏈路的丟包模型，并通過對無線鏈路信道模型的設(shè)置，模擬仿真了一個因為無線信道受到環(huán)境因素的干擾而造成節(jié)點丟包的情況。在此條件下提出了改進的 LEACH-LLR協(xié)議，協(xié)議通過選取丟包率小的節(jié)點當(dāng)選簇首，來提高數(shù)據(jù)的成功發(fā)送效率，減少因丟包重發(fā)而消耗的額外能量，從而達到網(wǎng)絡(luò)節(jié)能和提高數(shù)據(jù)傳輸效率的目的。NS2仿真和分析結(jié)果說明基于丟包率測量的 LEACH-LLR協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸效率和節(jié)能方面要比LEACH協(xié)議更具優(yōu)勢。

4、
　　最后，本文提出了以覆蓋率作為性能評價的LEACH-N協(xié)議。協(xié)議主要是針對節(jié)點之間的冗余度和網(wǎng)絡(luò)覆蓋率進行研究。本文首先提出了網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的定義,然后對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的冗余性進行研究。由于鄰節(jié)點數(shù)目多表示該節(jié)點的冗余度大，因此可以通過選取鄰節(jié)點個數(shù)比較多的節(jié)點當(dāng)選簇首來達到提高節(jié)點利用率和節(jié)能的目的。協(xié)議通過選取鄰節(jié)點數(shù)目比較多的節(jié)點來當(dāng)選簇首，通過網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率來對冗余節(jié)點進行分析評價。仿真和分析結(jié)果說明，LEACH-N協(xié)議能夠在網(wǎng)