基于無線傳感器網(wǎng)絡的路由協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感網(wǎng)絡，作為全球未來十大技術之一，無線傳感網(wǎng)絡的應用研究和相關技術研究，正越來越受到人們的重視。近年來，由于數(shù)字電路、無線通信、微電機系統(tǒng)(Micro Electro Mechanism Systems)等技術的迅速發(fā)展，基于這些技術發(fā)展起來的無線傳感網(wǎng)絡也成了研究的熱門領域。它在軍事、醫(yī)療、家用等多個領域均有廣闊的應用市場。 本文首先對無線傳感網(wǎng)絡的特點做了介紹，同時將無線傳感網(wǎng)絡同傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡進行了對比，對無線傳感網(wǎng)

2、絡中最重要的幾個性能參數(shù)做了介紹。衡量無線傳感網(wǎng)絡優(yōu)劣的最重要的指標是網(wǎng)絡的能量消耗。提高無線傳感網(wǎng)絡的性能主要是減少網(wǎng)絡的能量消耗，提高網(wǎng)絡的能量有效性。然后，介紹了無線傳感網(wǎng)絡的特點、體系結構以及在網(wǎng)絡各個層次上的協(xié)議內(nèi)容。列舉了幾種經(jīng)典的網(wǎng)絡協(xié)議，并對它們進行了比較，分析。在分析了幾種經(jīng)典的路由協(xié)議，并分析這幾種協(xié)議的優(yōu)點和不足之。提出了一種基于能量閾值的動態(tài)聚簇結構網(wǎng)絡協(xié)議的基本算法。這種協(xié)議算法是在經(jīng)典的低功耗自適應分簇(LE

3、ACH)協(xié)議的基礎上改進而來，它沿用LEACH協(xié)議的以“輪”為單位的，每一輪又劃分為三個階段，分別是：啟動階段、穩(wěn)定階段和動態(tài)重組階段。在網(wǎng)絡運行一段時間后，某些簇頭節(jié)點由于進行簇內(nèi)管理，數(shù)據(jù)融合，向匯聚節(jié)點發(fā)送信息而消耗了大量能量。在LEACH協(xié)議中，簇頭的選舉是隨機的、均等的且和剩余能量多少無關。一旦剩余能量較少的節(jié)點當選為簇頭，其能量將很快耗盡，使得該簇失效。然后進行下一輪的簇頭選舉，但頻繁的簇頭選擇會消耗很大的能量。本文為解決這

4、樣的問題，對LEACH協(xié)議進行了改進：當簇頭節(jié)點的能量小于設定的某一閾值時，簇頭節(jié)點將簇頭的職責接力給其簇中某一個能量較高的節(jié)點，而自己又恢復傳感節(jié)點的角色，在下一輪，被選擇的節(jié)點將會成為簇頭節(jié)點。在討論了的基本算法后，為路由協(xié)議建立了完善的內(nèi)容，為網(wǎng)絡中節(jié)點之間的通信建立了靈活有效的通信機制，并且為消息規(guī)定了格式和內(nèi)容。最后，根據(jù)制定的路由協(xié)議，對無線傳感網(wǎng)絡進行仿真。同時，也對經(jīng)典的低功耗自適應分簇(LEACH)協(xié)議進行了仿真，并對