無線傳感器網絡中基于樹的負載平衡算法研究.pdf

1、隨著微機電系統(tǒng)、片上系統(tǒng)、通信技術和低能耗嵌入式技術的快速發(fā)展,無線傳感器網絡(WSN)應運而生,已經成為計算機科學與技術的一個新興領域。它有十分廣闊的使用前景,目前已經應用到農業(yè)、軍事、醫(yī)療、商業(yè)、環(huán)境等系統(tǒng)的各個方面。
　　由于傳感器節(jié)點自身攜帶能量低、不可充能、無人值守等特點,極大程度限制了無線傳感器網絡的工作時間。在不知道節(jié)點具體位置的情況下如何建立一個高效連通的網絡是目前面臨的一個重要問題。
　　本文針對WSN中的

2、數據收集問題,以最大化網絡生命周期為目的,在分析了大量網絡協(xié)議的基礎上,對不同類型的數據收集進行研究,建立不同的模型,提出了兩種不同算法,并通過仿真實驗驗證算法性能。本文具體做了以下兩方面工作:
　?、籴槍_數據收集,在不知道節(jié)點位置信息的情況下,提出一個網絡負載平衡算法(LBAPDG)。它以最大化網絡生命周期為目標,用多項式啟發(fā)算法求解了一個需要構造最優(yōu)生成樹的NP完全問題。該算法首先通過Sink節(jié)點構造一棵具有最多孩子的生成

3、樹,在這棵樹的基礎上,采用宏觀的廣度優(yōu)先搜索不斷轉移瓶頸節(jié)點的子孫到其它負載較輕的節(jié)點上,網絡負載依次從第一層節(jié)點開始逐層向下進行平衡,底層節(jié)點進行轉移時不能影響高層的負載平衡,只能在某一子樹內部進行轉移。該算法以層為單位平衡網絡的負載。
　?、卺槍ο嚓P數據收集不能用LBAPDG算法解決的問題,提出了一個LBACDG算法。它以最大化網絡生命周期為目標,根據稠密網絡特點利用接收發(fā)送功率之間的相互關系,簡化了網絡模型。該算法通過貪心策