基于能量和密度的WSNs分簇路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSNs）集傳感器、計算機、網(wǎng)絡(luò)和無線通信等技術(shù)于一身，應(yīng)用前景廣闊。但是受當(dāng)前技術(shù)和結(jié)構(gòu)等因素制約，節(jié)點能量、計算和存儲信息、無線通信能力均有限。一般情況下，節(jié)點數(shù)據(jù)需經(jīng)過轉(zhuǎn)發(fā)才能到達匯聚節(jié)點。能量高效和數(shù)據(jù)可靠傳輸，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計的重要指標(biāo)。經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的路由協(xié)議，能夠平衡網(wǎng)絡(luò)能量，延長網(wǎng)絡(luò)壽命。
　　分簇路由協(xié)議與傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平面路由協(xié)議相比

2、，在適應(yīng)性、節(jié)能性、健壯性和可擴展性等諸多方面具有很大優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，是當(dāng)前路由協(xié)議的研究重點。本文在對當(dāng)前分簇路由協(xié)議的分析研究基礎(chǔ)上，提出兩種路由協(xié)議，并對這些路由協(xié)議進行理論分析和仿真。論文主要工作包括:
　　針對現(xiàn)有的分簇路由協(xié)議簇首選取不合理問題，提出一種基于能量和密度的分簇路由協(xié)議(Clustering Routing Protocols Based on Energy and Density，CP

3、BED)。建立節(jié)點能量影響因子和密度影響因子，根據(jù)兩種因子對網(wǎng)絡(luò)壽命的影響，施加相應(yīng)權(quán)重，綜合約束網(wǎng)絡(luò)簇首選取，提高剩余能量多、密度大的節(jié)點當(dāng)選簇首的機會，并對節(jié)點當(dāng)選簇首的輪轉(zhuǎn)周期作出調(diào)整，使網(wǎng)絡(luò)中簇的分布更合理，改進網(wǎng)絡(luò)成簇過程。仿真結(jié)果表明，CPBED路由協(xié)議能夠均衡網(wǎng)絡(luò)能耗，有效延長網(wǎng)絡(luò)壽命。
　　針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實際應(yīng)用中非均勻網(wǎng)絡(luò)局部區(qū)域節(jié)點死亡率高的問題，在CPBED路由協(xié)議的基礎(chǔ)上提出一種面向非均勻網(wǎng)絡(luò)的分簇路由