面向用電信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化算法研究.pdf

1、用電信息采集系統(tǒng)作為用電環(huán)節(jié)的重點在智能電網(wǎng)的建設(shè)中發(fā)揮著重要作用，然而其本地網(wǎng)絡(luò)具有節(jié)點分散、應(yīng)用場景復(fù)雜等特點。在這種情況下，無線通信技術(shù)尤其是以低功耗、低成本為特點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)逐漸展露出其獨有的優(yōu)勢，在智能用電中獲得了廣泛應(yīng)用。而路由算法決定了數(shù)據(jù)如何中繼，從而直接影響網(wǎng)絡(luò)的能耗和性能，因此對用電信息采集系統(tǒng)中WSN的路由算法進(jìn)行研究具有重要意義。
　　在對用電信息采集系統(tǒng)特點、通信需求和通信方式的分析基礎(chǔ)上，以無線傳感

2、器網(wǎng)絡(luò)作為感知延伸層，滿足未來智能電網(wǎng)無縫覆蓋的通信需求，提出基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用電信息采集系統(tǒng)架構(gòu)。然后對現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行深入分析，探究面向用電信息采集的WSN路由協(xié)議的設(shè)計特點和面臨的挑戰(zhàn)，為設(shè)計性能更優(yōu)的路由算法奠定基礎(chǔ)。
　　為均衡無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的流量負(fù)載，提出一種基于流量感知的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由優(yōu)化算法。該算法忽略節(jié)點能量有限的因素，并根據(jù)WSN中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和水力學(xué)中水流傳輸?shù)南嗨菩?，將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)抽

3、象成管道輸水模型。然后從網(wǎng)絡(luò)能耗和節(jié)點流量負(fù)載程度出發(fā)，基于節(jié)點到Sink節(jié)點距離，鄰居節(jié)點間距離和節(jié)點的隊列占用率構(gòu)建壓力坡降和比阻函數(shù)，最后將二者融合成鏈路流量，使數(shù)據(jù)包依據(jù)最大鏈路流量選擇下一跳節(jié)點并最終到達(dá)匯聚節(jié)點。該路由算法能夠有效均衡網(wǎng)絡(luò)的流量負(fù)載，提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量，并降低網(wǎng)絡(luò)丟包率、傳輸時延和網(wǎng)絡(luò)的總能耗。
　　為解決用電信息采集系統(tǒng)中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的擁塞問題，同時優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)能耗，提出一種基于擁塞控制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由