基于非均勻分簇路由算法的研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)是無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域一大研究熱點(diǎn)，它的日漸成熟極有可能顯著改變?nèi)藗兊娜粘Ｉ?。WSN技術(shù)是跨多門(mén)學(xué)科的新技術(shù)，這些技術(shù)包括技術(shù)、無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)及分布式計(jì)算處理技術(shù)，隨著這些技術(shù)的快速發(fā)展，已經(jīng)推動(dòng)了傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究和發(fā)展。大規(guī)模的WSN由數(shù)千、甚至上萬(wàn)個(gè)傳感器組成，這些傳感器節(jié)點(diǎn)采用自組織方式組成網(wǎng)絡(luò)，它們可以布置在人類(lèi)易于接近的環(huán)境里，甚至可以分布在不易接近的危險(xiǎn)地方

2、。每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)感知大量信息，把這些信息通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式傳送給匯聚(Sink)節(jié)點(diǎn)，最后觀察者通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星獲取這些信息。
　　無(wú)線(xiàn)傳感器中路由協(xié)議影響著網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，為了有效地延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命，就必須要選擇合適的路由協(xié)議。LEACH協(xié)議是層次型協(xié)議的代表，但是它存在的缺陷，包括能量消耗不均勻、簇之間的節(jié)點(diǎn)數(shù)不均勻，這都嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)的生成時(shí)間。為了解決這些問(wèn)題，本文分析了大量的非均勻分簇算法，在此基礎(chǔ)上提出N-LEACH協(xié)議。

3、N-LEACH協(xié)議在能量以及負(fù)載均衡上做了改進(jìn)，使得距離sink節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)的簇比距離sink節(jié)點(diǎn)近的簇大，這樣就達(dá)到能量均衡的效果，且實(shí)現(xiàn)了非均勻分簇。然后還通過(guò)MATLAB仿真對(duì)比，分析得出改進(jìn)的算法有效地延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)壽命。
　　對(duì)于應(yīng)用在按需的事件驅(qū)動(dòng)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中，路由協(xié)議的選擇對(duì)網(wǎng)絡(luò)壽命的影響非常大，本文提出一種基于動(dòng)態(tài)分簇和改進(jìn)的蟻群優(yōu)化(ACO)的多路徑路由協(xié)議(IMCRP，improved multipath clus

4、tering routing protocol)。IMCRP路由協(xié)議的具體過(guò)程可以分為：簇的生成、多路徑建立以及數(shù)據(jù)發(fā)送，首先在簇的生成階段，算法根據(jù)事件驅(qū)動(dòng)方式成簇，同時(shí)還在選擇簇頭節(jié)點(diǎn)時(shí)考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量、鄰居數(shù)以及信號(hào)強(qiáng)度，其次在多路徑建立階段，使用了改進(jìn)的ACO算法，最后在數(shù)據(jù)發(fā)送階段，使用了負(fù)載均衡公式來(lái)選擇路徑發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣就避免了鏈路能量不均衡情況。本文對(duì)IMCRP協(xié)議使用NS2仿真，然后把IMCRP協(xié)議和AODV協(xié)議作