基于分簇的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議的研究與設計.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是集信息采集、信息處理、信息傳輸于一體的新型的綜合智能信息系統(tǒng)。它與傳統(tǒng)網(wǎng)路相比有很多的優(yōu)勢，但是也存在著它的短板，比如，網(wǎng)絡龐大、節(jié)點眾多不容易管理，節(jié)點能量有限，拓撲變化頻繁等，所以其網(wǎng)絡協(xié)議的設計與傳統(tǒng)網(wǎng)絡協(xié)議的設計有著很大的區(qū)別，因此也面臨更大的挑戰(zhàn)。而無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議棧中網(wǎng)絡層的路由協(xié)議作為一項非常關鍵的技術已經(jīng)得到了業(yè)界的高度關注和廣泛的研究。
　　無線傳感器節(jié)點的能量有限，設計一款能量高效利用的路由協(xié)

2、議一直是該領域研究的熱點。由于分簇路由協(xié)議的一些優(yōu)勢，我們針對這種類型的路由協(xié)議進行了研究和探索。在簡單介紹了LEACH協(xié)議、EEUC等協(xié)議，并分析了其各自優(yōu)缺點的基礎上，提出了一種新型的基于節(jié)點剩余能量和位置信息的多跳分簇路由協(xié)議CRPEP（A multi-hop Cluster in Routing Protocol Based on Energy and Position）。它主要的設計目標是均衡網(wǎng)絡負載、節(jié)省節(jié)點能耗、延長網(wǎng)絡生

3、命周期。本文根據(jù)網(wǎng)絡中節(jié)點分布以及節(jié)點剩余能量等信息，對網(wǎng)絡內簇頭的選擇進行優(yōu)化，在簇頭選擇中提出了基于節(jié)點分布密度和剩余能量的簇頭競爭半徑，以及相應的競爭規(guī)則；對簇內通信方式進行了優(yōu)化，采用簇內鏈式的通信方式，大大減少了網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)傳輸量的同時，縮短了節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸距離，有效的節(jié)省了能耗；另外，對普通節(jié)點入簇規(guī)則進行了優(yōu)化，提出基于節(jié)點到簇頭間距離以及簇頭能量兩者的加權來判斷是否適合加入該簇，提高了成員節(jié)點入簇的合理性；最后，簇間本文結