基于區(qū)域劃分的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)多跳方式形成的特殊自組織網(wǎng)絡(luò)，其主要任務(wù)是進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，即將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)由源節(jié)點(diǎn)以多跳的方式傳輸?shù)交?。“空洞”是傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集過(guò)程中固有的一種現(xiàn)象，它涉及多個(gè)方面，包括網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量消耗不均衡、部署空洞、路由空洞、事件空洞、環(huán)境障礙等，這些現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致能量空洞的出現(xiàn)。因此如何解決空洞問(wèn)題，均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載以及延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。
　　 本文研究了現(xiàn)有的典型

2、路由協(xié)議以及空洞處理策略，針對(duì)大多數(shù)路由協(xié)議能量效率低、生命周期短以及空洞處理復(fù)雜的缺點(diǎn)，提出了一種高能效負(fù)載均衡的區(qū)域劃分路由算法。該算法采用區(qū)域內(nèi)與區(qū)域間兩種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在網(wǎng)絡(luò)初始階段有效的避免了路由空洞，并且區(qū)域間根據(jù)子區(qū)域生命周期的不同使用不同的路由更新時(shí)間，通過(guò)均衡網(wǎng)絡(luò)能量消耗來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　 本文具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1.概述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及當(dāng)前的一些路由協(xié)議，比較三種基于地理位置

3、信息的路由算法，并分析算法存在的問(wèn)題和不足，總結(jié)本文傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)的主要目的。
　　 2.本文引入了均衡節(jié)點(diǎn)負(fù)載的區(qū)域劃分思想對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分。首先給每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置一個(gè)權(quán)值，該權(quán)值綜合考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量和節(jié)點(diǎn)到Sink節(jié)點(diǎn)的距離。然后使用吸收策略確定節(jié)點(diǎn)所在的區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)權(quán)值越大，節(jié)點(diǎn)的吸收能力就越強(qiáng)，所承擔(dān)的負(fù)載也就越多，相反權(quán)值小的節(jié)點(diǎn)承擔(dān)的負(fù)載少，因此吸收策略可以有效的均衡節(jié)點(diǎn)負(fù)載。最后，得到一個(gè)負(fù)載均衡的森林樹

4、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每棵子樹為一個(gè)子區(qū)域。
　　 3.采用區(qū)域內(nèi)與區(qū)域間兩種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在子區(qū)域內(nèi)使用常規(guī)傳輸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不存在路由空洞問(wèn)題。子區(qū)域間則通過(guò)尋找關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫xSink節(jié)點(diǎn)較近的相鄰子區(qū)域，減少空洞出現(xiàn)的可能。
　　 4.本文根據(jù)每個(gè)子區(qū)域中生命周期的不同，使用動(dòng)態(tài)路由更新時(shí)間對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由更新，均衡了子區(qū)域間的能量消耗。仿真結(jié)果表明新算法在節(jié)點(diǎn)負(fù)載均衡、能量有效性、能耗均衡、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期以