異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗路由協(xié)議研究.pdf

1、在實際無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量通常為異構(gòu)的，部分節(jié)點電池可方便供電或更換，而部分節(jié)點由于工作環(huán)境或其他原因電池不易更換或充電。所以要使網(wǎng)絡(luò)正常工作，必須降低能量有限節(jié)點的功耗。而傳統(tǒng)WSNs的低功耗路由協(xié)議大都未考慮到異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的特點，雖然采用了有效的低功耗策略，卻不能很好的優(yōu)化異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能量有限節(jié)點的能耗。針對于這一研究問題，本文圍繞CTP（Collection Tree Protocol，匯聚樹協(xié)議）路由協(xié)議開展了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

2、下的低功耗路由策略研究。
　　本文在已有的CTP路由協(xié)議研究基礎(chǔ)上，針對于CTP協(xié)議存在的負載不均衡問題和不支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的缺點，提出了針對異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的負載均衡CTP協(xié)議-HLBCTP（Heterogeneous Load Balance Collection Tree Protocol）。旨在保留CTP協(xié)議原有路由性能的基礎(chǔ)上，均衡網(wǎng)絡(luò)能耗，提供異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)支持，并延長網(wǎng)絡(luò)生存時間。
　　首先，對已有CTP路由協(xié)議進行研

3、究，針對于CTP協(xié)議未考慮能量負載均衡的不足，在路由選擇指標ETX計算中添加節(jié)點能量狀態(tài)因子和節(jié)點流量影響因子，確保在路由選擇時，不只是單純選擇鏈路質(zhì)量較好的關(guān)鍵節(jié)點，而是需要綜合考慮節(jié)點鏈路質(zhì)量和節(jié)點負載狀況，避免關(guān)鍵節(jié)點承擔過多的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)而過早死亡。
　　其次，針對于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的特點，給出了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點定義，提出了具備休眠機制RFD節(jié)點。設(shè)計了RFD節(jié)點專用的路由交換協(xié)議，確保RFD節(jié)點在不需要進行數(shù)據(jù)發(fā)送時不必要偵聽網(wǎng)