WBAN智能節(jié)點(diǎn)路由算法研究及其優(yōu)化.pdf

1、無線體域網(wǎng)(WBAN)通常被看作是應(yīng)對(duì)醫(yī)療保健費(fèi)用劇增以及醫(yī)療服務(wù)提供商匱乏的一種解決方案，無線標(biāo)準(zhǔn)組織和IEEE都在研發(fā)WBAN技術(shù)。WBAN被認(rèn)為是一種很有前途的技術(shù)，提供短距離、低功耗、在接近或在人體內(nèi)可靠的無線通信。針對(duì)WBAN特有特性，開發(fā)有效路由算法已成為當(dāng)前WBAN的重要任務(wù)，由于節(jié)點(diǎn)能量高度受限，為使WBAN能夠長(zhǎng)時(shí)間工作，節(jié)能成為WBAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮的因素，其次是可靠性。一些節(jié)能路由算法即便使全網(wǎng)能耗減少，但是

2、其中某些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)死亡反而使網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間縮短了?？梢姵艘紤]每個(gè)節(jié)點(diǎn)最小化自身的能量消耗，同時(shí)考慮節(jié)點(diǎn)間的能量均衡也很重要，一味的追求低能耗也會(huì)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行造成惡劣影響。
　　為實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)WBAN網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)間，均衡全網(wǎng)能量，降低節(jié)點(diǎn)能量消耗，根據(jù)WBAN特有的特點(diǎn)，綜合考慮了每一個(gè)節(jié)點(diǎn)任一時(shí)刻的當(dāng)前能量，本文以分簇路由低功耗自適應(yīng)分簇路由協(xié)議（LEACH）為基礎(chǔ)提出優(yōu)化方案——基于LEACH的WBAN能量均衡路由算法（LEB

3、RA）。LEBRA協(xié)議以輪為周期，每一輪以節(jié)點(diǎn)當(dāng)前能量和簇頭間距離作為重要參數(shù)選取簇頭，然后綜合非簇頭與簇頭間隔距離以及簇頭當(dāng)前能量選取要加入的最優(yōu)簇頭節(jié)點(diǎn)，并且在簇頭節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)（Sink）之間引入多跳路由，簇間路由采取基于能量距離復(fù)合值的最短路徑算法。本文詳細(xì)描述了LEBRA協(xié)議及其算法實(shí)現(xiàn)，并在NS2中移植和改寫原LEACH協(xié)議從而對(duì)LEBRA協(xié)議進(jìn)行仿真，對(duì)兩者仿真結(jié)果進(jìn)行分析。
　　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明LEBRA算法在簇頭選取