無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究與仿真.pdf

1、傳感器、嵌入式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和無線通信四大技術(shù)孕育了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理、傳輸技術(shù)，通常包含大量的自組織成多跳無線網(wǎng)絡(luò)的分布式傳感節(jié)點(diǎn)。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)快捷、靈活，且不受有線網(wǎng)絡(luò)約束的優(yōu)點(diǎn)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以被廣泛的應(yīng)用于軍事，商業(yè)，醫(yī)療救護(hù)，環(huán)境監(jiān)測(cè)等多方面，具有廣泛的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)代通信技術(shù)中一個(gè)新的研究領(lǐng)域，引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。 由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常由

2、大量密集的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，節(jié)點(diǎn)的能源、計(jì)算能力和帶寬都非常有限，傳統(tǒng)的無線路由協(xié)議不適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)是有效節(jié)約能源，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。本文主要對(duì)無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行了研究，主要工作包括以下幾個(gè)方面： (1)根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)的要求，對(duì)經(jīng)典的路由協(xié)議進(jìn)行分析比較，并通過仿真分析得出LEACH路由協(xié)議在實(shí)時(shí)性應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。 (2)對(duì)經(jīng)典的分簇式路由協(xié)議LEACH路由協(xié)議

3、進(jìn)行分析，總結(jié)歸納了現(xiàn)有對(duì)LEACH路由協(xié)議改進(jìn)協(xié)議的改進(jìn)角度。 (3)針對(duì)在LEACH中，簇頭是每輪隨機(jī)產(chǎn)生的，沒有把節(jié)點(diǎn)的剩余能量作為一個(gè)參量引入算法，有可能存在某一節(jié)點(diǎn)的剩余能量已經(jīng)很小，但是仍有可能被選為簇頭節(jié)點(diǎn)的情況，提出了改進(jìn)的路由協(xié)議E-LEACH。 (4)在E-LEACH中，為把節(jié)點(diǎn)的剩余能量作為一個(gè)參量引入算法，提出相對(duì)剩余能量因子值<'δ(i)>和<'δ(i)>的估算方法，以及將<'δ(i)>引入后得

4、到新的概率門限<'δ(i)>。 (5)在NS2仿真平臺(tái)上，對(duì)靜態(tài)聚類Static Clustering(SC)，Low-EnergyAdaptive Clustering Hierarchy(IrEACH)，Enhanced Low-Energy AdaptiveClustering Hierarchy(E-LEACH)三種路由協(xié)議進(jìn)行仿真比較。 在仿真結(jié)果表明，改進(jìn)后的路由協(xié)議E-LEACH使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在較低的能耗水平