無線傳感網(wǎng)分層路由算法的改進研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，無線傳感器網(wǎng)絡作為連接具體存在的實物和互聯(lián)網(wǎng)的不可或缺的媒介，正成為目前一個熱點的研究領域。在許多有關無線傳感器網(wǎng)絡研究中，網(wǎng)絡層協(xié)議的研究無疑是十分重要的一個方向，網(wǎng)絡層的優(yōu)劣直接影響到整個網(wǎng)絡性能。本文針對中、大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡、節(jié)點初始能量隨機分布在一定范圍內(nèi)，以延長網(wǎng)絡的生存周期以及增大網(wǎng)絡有效數(shù)據(jù)傳輸量為目標，研究了基于環(huán)形組網(wǎng)的網(wǎng)絡層分層路由協(xié)議。
　　首先，本文分析了幾種經(jīng)典的網(wǎng)絡層路由算法，如L

2、EACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）、SEP（Stable Election Protocol）、EDCS(Efficient and dynamic clustering scheme)等。將他們用編程語言實現(xiàn)網(wǎng)絡運行，實際驗證了他們真實存在的優(yōu)點與缺點。
　　其次，基于對以上算法的分析，本文提出了基于環(huán)形組網(wǎng)模型，其中包含的需解決的問題有環(huán)形組網(wǎng)方式、能耗模型、能量多級異

3、構的表示方式以及給出了本文要達到的目標，本文給出了詳細的理論推導過程分析。
　　在環(huán)形組網(wǎng)的模式下，以均衡各環(huán)中的簇頭平均能耗最小化為目標推導出了分環(huán)區(qū)域內(nèi)最優(yōu)簇頭數(shù)量的計算方法，以優(yōu)先使用剩余能量多的節(jié)點作為簇頭為目的，提出了簇頭的形成機制。為了進一步優(yōu)化能耗性能，提出了動態(tài)自組織方式的多跳路由選擇方式。
　　最后應用網(wǎng)絡仿真軟件，構建了本文提出的基于環(huán)形組網(wǎng)的模型，并且采用了上述提出了優(yōu)化算法，本文給出了實際編程的流程圖