基于固定分區(qū)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議研究.pdf

1、目前,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已成為通信領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。然而,傳感器節(jié)點(diǎn)的能量有限,一般不能進(jìn)行補(bǔ)充,而且在無線通信時(shí)消耗的能量最多。因此,設(shè)計(jì)或改進(jìn)一種更適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議,來降低節(jié)點(diǎn)的能耗,延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期,顯得至關(guān)重要。
　　本文在詳細(xì)分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中最具代表性的分簇路由協(xié)議——LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)上,指出了LEACH協(xié)議存在的問題。針對(duì)LEACH協(xié)議在簇頭選擇、簇的形成以及數(shù)據(jù)傳輸方面存在的不足,本文首先提出

2、了一種基于固定分區(qū)的網(wǎng)絡(luò)模型,然后基于該模型提出了基于固定分區(qū)的分簇路由(CRBOFP)協(xié)議。
　　在基于固定分區(qū)的網(wǎng)絡(luò)模型基礎(chǔ)上,CRBOFP協(xié)議將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成若干個(gè)區(qū)域,然后在每個(gè)區(qū)域內(nèi)單獨(dú)選擇簇頭。選擇簇頭時(shí),先根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量、節(jié)點(diǎn)已當(dāng)選簇頭的輪數(shù)以及當(dāng)選簇頭節(jié)點(diǎn)后作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的次數(shù),來選擇候選簇頭節(jié)點(diǎn);然后再根據(jù)候選簇頭的節(jié)點(diǎn)度從候選簇頭節(jié)點(diǎn)集合中選出最終的簇頭節(jié)點(diǎn)。為了減少重復(fù)選擇簇頭的次數(shù),從第二輪開始需要比較簇

3、頭節(jié)點(diǎn)剩余能量和簇內(nèi)平均能量,來決定是否重新選擇簇頭。在成簇階段,引入了節(jié)點(diǎn)剩余能量等級(jí)和成簇因子。成簇因子與非簇頭節(jié)點(diǎn)和簇頭節(jié)點(diǎn)之間的距離以及簇頭節(jié)點(diǎn)的剩余能量有關(guān)。非簇頭節(jié)點(diǎn)選擇加入節(jié)點(diǎn)剩余能量等級(jí)最低或成簇因子最大的簇頭形成的簇中。從第二輪開始也根據(jù)簇頭節(jié)點(diǎn)剩余能量和簇內(nèi)平均能量的大小關(guān)系來決定是否需要重新成簇。在簇間通信時(shí)引入了通信權(quán)值。簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)通信權(quán)值,利用Dijkstra算法,選出到基站的最佳路徑,然后沿著最佳路徑將數(shù)據(jù)