能耗均衡的WSN非均勻分簇路由協(xié)議研究與設(shè)計(jì).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量能量受限制的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織方式組成，節(jié)點(diǎn)之間協(xié)作完成網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。然而由于節(jié)點(diǎn)體積和成本的限制，傳感器節(jié)點(diǎn)通常在計(jì)算能力、通信能力和能量等方面受到極大影響。如何實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量消耗最小化以及最大化網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標(biāo)。現(xiàn)有的研究工作從不同的方向來(lái)延長(zhǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，本文則從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議出發(fā)，研究了如何通過(guò)優(yōu)化無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。

2、　　針對(duì)目前一些路由協(xié)議存在的耗能不均衡問(wèn)題，本文提出了一種耗能均衡的非均勻分簇路由協(xié)議。本協(xié)議設(shè)計(jì)了基于分塊的網(wǎng)絡(luò)模型，在分簇方面采用了非均勻分簇的思想，解決了簇間多跳時(shí)帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)“熱點(diǎn)”問(wèn)題;根據(jù)簇頭耗能均勻的原則計(jì)算出各層最優(yōu)簇頭數(shù);并為了使簇頭在各層內(nèi)均勻分布，使同層形成的簇規(guī)模相近，根據(jù)計(jì)算出的最優(yōu)簇頭數(shù)將各層進(jìn)行均勻分塊，并進(jìn)行塊內(nèi)簇頭選舉，從而使耗能更加均衡化。在簇間通信方式上，本協(xié)議適用多跳轉(zhuǎn)發(fā)的方式。在研究了目前一些多

3、跳路由機(jī)制的基礎(chǔ)上，本文引入了路由選擇指標(biāo)和簇頭路由指數(shù)兩個(gè)概念，其中前者主要是從源節(jié)點(diǎn)的角度出發(fā)，選擇網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷較少的路由節(jié)點(diǎn)，后者主要是從路由節(jié)點(diǎn)的角度出發(fā)，根據(jù)自己的負(fù)載度來(lái)回復(fù)源節(jié)點(diǎn)的申請(qǐng)。這種通信方式不僅能減少能量消耗，同時(shí)又可以均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，從而達(dá)到均衡能耗的目的，延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　在MATLAB仿真平臺(tái)上將經(jīng)典分簇路由協(xié)議LEACH和非均勻分簇路由協(xié)議EEUC以及本文提出的耗能均衡的非均勻分簇路由協(xié)議進(jìn)行仿