無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有效性路由協(xié)議研究.pdf

1、本文研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)高效利用能量的路由協(xié)議。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。高效使用能量來(lái)最大化網(wǎng)絡(luò)生命期是傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的首要挑戰(zhàn)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議根據(jù)感興趣的數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)源到匯聚節(jié)點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能量的均衡消耗。 本文在對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用與研究進(jìn)展進(jìn)行介紹后，根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)具體應(yīng)用需求的不同，

2、對(duì)現(xiàn)有典型路由協(xié)議進(jìn)行了分類，分析了各自不同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。 定向擴(kuò)散(DD)為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)提供了一種以數(shù)據(jù)為中心，通過(guò)興趣匹配和梯度建立來(lái)完成數(shù)據(jù)擴(kuò)散和網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)聚合處理的可擴(kuò)展數(shù)據(jù)分發(fā)機(jī)制。本文在分析了DD的基本概念的基礎(chǔ)上，提出了一種基于移動(dòng)代理(Agent)模式的定向擴(kuò)散可擴(kuò)展機(jī)制(DDMA)，研究了DDMA在NS2仿真器中的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。仿真結(jié)果表明，DDMA實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)代理在定向擴(kuò)散協(xié)議數(shù)據(jù)分發(fā)模式中的應(yīng)用，具有較低的能量消耗

3、和較小的數(shù)據(jù)分組傳輸延遲。 在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中提供有服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證的數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)變得日益重要。本文在分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS機(jī)制的需求和實(shí)施QoS的難點(diǎn)和可采用的策略后，提出了一種基于定向擴(kuò)散的分布式能耗均衡QoS路由選擇算法QRDD。QRDD基于路徑節(jié)點(diǎn)最大最小剩余能量(MaxMPE)和最小跳數(shù)(MHC)信息得到梯度，組合利用這兩類梯度來(lái)得到觀測(cè)節(jié)點(diǎn)和有效傳感節(jié)點(diǎn)間的多條可選路徑，通過(guò)多路徑路由支持路徑的平滑切換，保