大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中能源有效性路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型的、無基礎(chǔ)設(shè)施的、自組織的無線網(wǎng)絡(luò)。近年來隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，進(jìn)展很快，而且在軍事與民用方面的一些具體應(yīng)用也取得了成功。由于其應(yīng)用廣泛，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景一片光明。但是，由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有硬件資源有限、電源容量有限、以數(shù)據(jù)為中心、自組織、多跳路由、動態(tài)拓?fù)?、?jié)點數(shù)量眾多且分布密集等特點，許多現(xiàn)有的路由協(xié)議都不適用于它，尤其是大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。在這個

2、背景下，對大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行了研究。首先對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)概念進(jìn)行了描述，然后分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特點、性能評價指標(biāo)以及設(shè)計因素。在此基礎(chǔ)上，對已經(jīng)提出來的幾個典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行了重點研究與分析，并對它們進(jìn)行了綜合評估。定向擴散算法以數(shù)據(jù)為中心，而且具有良好擴展性，比較適合于大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，但是定向擴散算法主要依賴于平面泛洪來建立路由，而平面泛洪因其固有的缺陷，將隨網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大

3、，消耗更多的能量，這將嚴(yán)重減少網(wǎng)絡(luò)的生命周期。因此，為了抑制泛洪傳播消耗能量，在定向擴散算法的基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的路由協(xié)議——基于分簇的定向擴散協(xié)議(DDBC協(xié)議)。 DDBC協(xié)議是一種利用分簇來簡化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒁种品汉閭鞑ギa(chǎn)生的冗余消息來提高網(wǎng)絡(luò)能源有效性的定向擴散路由協(xié)議。通過對現(xiàn)有的分簇機制及算法的分析與研究，DDBC協(xié)議采用被動分簇策略，即僅當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有數(shù)據(jù)通信要求時才在網(wǎng)絡(luò)中建立分簇網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌W(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞慕⑴c維護(hù)都在本地完