基于PEGASIS算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由許多具有無線通信能力的低成本、大規(guī)模密集部署的傳感器節(jié)點(diǎn)組成,一種全新的信息獲取技術(shù),是新興的下一代無線網(wǎng)絡(luò),具有廣泛的應(yīng)用前景。但是由于它不同于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò),其性能主要局限于傳感器節(jié)點(diǎn)低電池能量,較低的計(jì)算能力以及較小的存儲(chǔ)能力和傳輸范圍,現(xiàn)有的無線技術(shù)對(duì)它并不適用,因此傳感器路由協(xié)議必須慎重設(shè)計(jì),同時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器節(jié)點(diǎn)供應(yīng)能量的電池體形較小,運(yùn)行環(huán)境惡劣,一旦網(wǎng)絡(luò)能源無法代替,網(wǎng)絡(luò)的能源問題無疑是限制網(wǎng)絡(luò)技

2、術(shù)應(yīng)用的一個(gè)瓶頸。如何在給定節(jié)點(diǎn)能量的前提下充分發(fā)揮電源有效性,以獲得節(jié)點(diǎn)更高的通信能力,延長網(wǎng)絡(luò)壽命,選擇一種最優(yōu)化的路由協(xié)議是一個(gè)關(guān)鍵問題,有著非常重大的意義。
　　PEGASIS(Power Efficient Gathering in Sensor Information System,傳感器信息系統(tǒng)中的高能效采集)算法是由LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarehy,低功耗

3、自適應(yīng)分簇)算法發(fā)展而來的,PEGASIS中每個(gè)節(jié)點(diǎn)由貪婪算法相繼構(gòu)成鏈狀網(wǎng)絡(luò),各自以最小功率發(fā)送數(shù)據(jù)分組,并有條件完成必要的數(shù)據(jù)融合處理,減小業(yè)務(wù)流量,因此,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功耗較小。但節(jié)點(diǎn)維護(hù)位置信息需要額外的資源;當(dāng)節(jié)點(diǎn)損壞時(shí),需要使用貪婪算法重組鏈,對(duì)全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)頻繁的進(jìn)行鏈重組勢必會(huì)造成很大開銷;在選取最近鄰居時(shí),已經(jīng)包含在鏈中的節(jié)點(diǎn)不能被再次選擇,使得中繼節(jié)點(diǎn)的距離逐步增大,增加了更多的能量消耗;“簇鏈?zhǔn)坠?jié)點(diǎn)”的唯一性也會(huì)成為整個(gè)通信

4、過程的瓶頸,一旦領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)異常,網(wǎng)絡(luò)與基站之間的通信就會(huì)被中斷。
　　本文針對(duì) PEGASIS算法的不足,結(jié)合 LEACH算法的分簇思想提出了HEE-PEGASIS(High Energy Efficient PEGASIS,高能效的PEGASIS)算法。該算法從三個(gè)方面對(duì)PEGASIS算法進(jìn)行了改進(jìn),包括利用靜態(tài)分簇的優(yōu)勢減小開銷、采用多跳方式向BS發(fā)送數(shù)據(jù)以及將整個(gè)區(qū)域分成多個(gè)等寬區(qū)域以節(jié)省簇首節(jié)點(diǎn)能量的消耗,提高節(jié)點(diǎn)能量的