無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)成簇算法及路由協(xié)議研究.pdf

1、本文在大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)課題背景下，著眼提高傳感器節(jié)點(diǎn)的能效性。在分析傳統(tǒng)的分簇路由協(xié)議基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于均衡節(jié)點(diǎn)能量消耗的成簇算法BCR，基于簇內(nèi)多跳的分簇路由協(xié)議CMHR協(xié)議和適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的分簇路由協(xié)議Ad-CMHR協(xié)議。
　　在BCR成簇算法中，處于多個(gè)簇頭廣播交疊區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)，在加入分簇時(shí)，將不再以到簇頭的距離作為唯一參考指標(biāo)，而是綜合考慮簇頭能耗、簇頭到sink的距離等因素。BCR算法可以很好地均衡節(jié)點(diǎn)能量消耗，

2、仿真結(jié)果也驗(yàn)證了BCR算法的有效性。
　　簇內(nèi)多跳傳輸路由協(xié)議CMHR改變了傳統(tǒng)分簇路由協(xié)議中簇內(nèi)單跳傳輸?shù)姆绞健Ｔ诟攀鯟MHR協(xié)議的設(shè)計(jì)思路之后，本文通過(guò)理論建模分析了在保證網(wǎng)絡(luò)連通性的前提下，節(jié)點(diǎn)的最小通信半徑及簇內(nèi)多跳傳輸下的最優(yōu)簇頭節(jié)點(diǎn)比例；接著詳細(xì)設(shè)計(jì)了CMHR協(xié)議，特別是簇內(nèi)多跳傳輸方式和簇內(nèi)時(shí)隙分配機(jī)制；同時(shí)分析了簇內(nèi)單跳與多跳傳輸性能、節(jié)點(diǎn)覆蓋問(wèn)題、最優(yōu)簇頭節(jié)點(diǎn)比例與傳輸跳數(shù)的關(guān)系。通過(guò)對(duì)CMHR協(xié)議進(jìn)行仿真分析，

3、本文驗(yàn)證了CMHR協(xié)議可以改善網(wǎng)絡(luò)性能、有效地延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　為了適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，本文在CMHR協(xié)議基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)的分簇路由協(xié)議Ad-CMHR，改進(jìn)之處有：1）初始化簇頭選取時(shí)體現(xiàn)出均勻分簇的思想；2）簇頭輪換考慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量；3）利用鄰接簇頭節(jié)點(diǎn)信息表，簇頭不用交互任何報(bào)文就可以建立起簇間路由；4）改進(jìn)簇內(nèi)時(shí)隙統(tǒng)計(jì)與分配算法，避免節(jié)點(diǎn)因空閑等待而耗費(fèi)能量，而多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)也可以有效地縮短簇內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸