能量均衡跨層優(yōu)化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳路由協(xié)議的研究.pdf

1、傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetworks，WSN)自身的特性決定了其各種性能受限，以傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)和無線多媒體網(wǎng)絡(luò)(WMSNs)應(yīng)用數(shù)據(jù)傳輸發(fā)展的實(shí)時(shí)中高速傳感網(wǎng)絡(luò)是目前學(xué)術(shù)界研究的一個(gè)熱點(diǎn)。中高速傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信路由決定了各層的工作模式以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量效率，因此如何設(shè)計(jì)能量高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的重點(diǎn)方向之一。
　　 本課題所研究的內(nèi)容以“中高速傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)”、“RFID

2、傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵問題研究”等科研項(xiàng)目為研究背景，重點(diǎn)分析了項(xiàng)目中傳感器節(jié)點(diǎn)能量不均衡消耗的原因，并由此引起高速傳感器網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)過多的收發(fā)數(shù)據(jù)，造成傳感器節(jié)點(diǎn)能耗過快、快速死亡，而其他節(jié)點(diǎn)還有很多剩余能量的問題。
　　 針對(duì)上述問題，本課題主要研究的內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　 1.首先分析了中高速傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，以及對(duì)能量均衡跨層優(yōu)化多跳路由協(xié)議技術(shù)進(jìn)行了分析。并著重分析了各種能量高效的路由協(xié)議，它們的優(yōu)缺點(diǎn)，國內(nèi)外能量

3、高效的路由協(xié)議研究的現(xiàn)狀等。
　　 2.對(duì)實(shí)驗(yàn)室中高速傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行了介紹，并從中高速傳感器網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目中的提煉出對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議高效性，節(jié)能性的命題，并對(duì)這個(gè)命題進(jìn)行詳細(xì)的研究。
　　 3.在能量均衡的路由協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了跨層優(yōu)化的路由協(xié)議，對(duì)各種傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議層進(jìn)行了分析，以及對(duì)各種協(xié)議相互作用的機(jī)制，并對(duì)提出的跨層優(yōu)化路由協(xié)議的能耗效率進(jìn)行了分析。
　　 4.結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量均衡路由協(xié)議

4、和跨層優(yōu)化路由協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)提出能量均衡跨層優(yōu)化的多跳路由協(xié)議，并提出多跳因子μ，并以多跳因子μ作為衡量簇頭節(jié)點(diǎn)剩余能量對(duì)其轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)做出合理的判斷，通過多跳因子的限制使能量低的簇頭節(jié)點(diǎn)不能轉(zhuǎn)發(fā)信息到基站，從而平衡了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能耗，進(jìn)一步優(yōu)化了傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的壽命。仿真實(shí)驗(yàn)表明，該路由協(xié)議能夠均衡整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗，極大的延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　 本課題通過研究一種新的能量均衡跨層優(yōu)化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳路由協(xié)議來達(dá)到傳感