無線傳感器網絡分層路由算法研究與性能仿真.pdf

1、無線傳感器網絡是一種無基礎設施的無線網絡，是由大量部署在監(jiān)測區(qū)域內微小傳感器節(jié)點組成，這些節(jié)點具有無線通信與計算能力，他們通過自組網的方式構成無線網絡。無線傳感器網絡主要應用于軍事偵察，監(jiān)視災情，監(jiān)控森林火災及一些危險區(qū)域的遠程控制等，具有十分廣闊的應用前景。傳感器節(jié)點的能量非常有限，路由協議設計的重要目標是降低節(jié)點能源損耗，延長網絡生命周期，因此傳統的無線路由協議并不適合無線傳感器網絡。
　　目前，針對無線傳感器網絡資源有限及與

2、應用高度相關的特點，研究人員設計了多種路由協議。本文研究分析了典型的路由協議，并重點探討了分層路由協議-低功耗自適應分層路由協議，針對低功耗自適應分層路由協議存在的不足，借鑒國內外路由協議設計的優(yōu)秀思想，對簇首選擇、簇類形成以及簇首間通信三個方面進行了綜合改進，提出一種基于負載均衡的層次路由算法。改進算法的簇首選擇基于節(jié)點的剩余能量，引入了一種能量自適應的簇首選擇機制;改進算法在聚簇過程中考慮了多跳通信時存在的簇首“熱區(qū)”問題，節(jié)點在選

3、擇從屬簇時，綜合考慮了節(jié)點到簇首的距離及簇首到基站的距離，選擇復合距離最小的簇加入，讓距離基站較近的簇首將有較少的簇成員節(jié)點，減小簇內能量消耗，預留一部分能量用于為其他簇首轉發(fā)數據，達到平衡簇首能量消耗的目的;簇間通信采用多跳的方式，多跳通信的下一跳路由是基于網絡通信開銷指標和簇首的剩余能量選擇的，提高了簇首間的負載均衡。
　　最后，利用NS-2(Network Simulator Version2)仿真軟件對基于負載均衡的分層路