無線傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡GAF算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以數(shù)據(jù)為中心形成轉(zhuǎn)發(fā)路徑，由于節(jié)點能量和資源有限，對路由協(xié)議的設(shè)計提出了高能效、低時延、負(fù)載均衡等特殊要求，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的熱點。針對大規(guī)模節(jié)點的傳感器網(wǎng)絡(luò)，論文從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點負(fù)載均衡的角度，提出了兩種路由算法。
　　 (1)柵格錯位的負(fù)載均衡GAF算法(GAFDG)
　　 GAFDG算法是GAF算法基礎(chǔ)上提出的。GAFDG算法與GAF算法相比，其最大的區(qū)別是對監(jiān)測區(qū)域進行了柵格錯位劃分。GAF

2、DG算法在各柵格中選擇一個簇首，其簇首選擇機制采用“最小能量消耗原則”。GAF算法的各簇首可以與上、下、左、右四個柵格的簇首進行通信；而GAFDG算法的各柵格與六個柵格相鄰，其各簇首可以和六個相鄰簇首進行通信。因此，由各簇首構(gòu)建的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)絡(luò)進行通信時，GAFDG算法在路由選擇的方向性上優(yōu)于GAF算法。理論證明，GAFDG算法的單跳信號覆蓋范圍比GAF算法擴大了12％。仿真測試結(jié)果也表明，GAFDG算法在能耗和網(wǎng)絡(luò)生存時間等

3、性能均優(yōu)于GAF算法。
　　 (2)層次蜂窩結(jié)構(gòu)的負(fù)載均衡GAF算法(GAFHH)
　　 GAFHH算法是在蜂窩結(jié)構(gòu)的GAF算法(GAFH)的基礎(chǔ)上提出的。GAFHH算法與GAFH算法的主要區(qū)別是：GAFH算法的每個蜂窩內(nèi)的節(jié)點組成一簇，而GAFHH算法由幾個相鄰蜂窩內(nèi)的節(jié)點組成一簇。GAFHH算法對監(jiān)測區(qū)域進行蜂窩柵格劃分，在節(jié)點單跳通信半徑R的約束下，幾個相鄰的柵格內(nèi)的節(jié)點組成一簇，各簇的柵格按照其在簇中的位置進行統(tǒng)

4、一編號。選擇在簇中間的柵格為活躍柵格，并按照“最大剩余能量原則”在活躍柵格中選擇一個節(jié)點作為簇首，由各簇首構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)絡(luò)進行通信。在下一輪的開始，重新選擇活躍柵格，并移動各簇的邊界，使得活躍柵格始終位于其簇的中間位置。仿真測試中，GAFHH算法與GAFDG算法和GAFH算法進行對比。仿真結(jié)果表明，前者在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡和網(wǎng)絡(luò)吞吐量等性能優(yōu)越后兩者。因此，GAFHH算法的提出是有一定意義的。
　　 論文提出的GAFDG和