能耗均衡的WSN非均勻分簇路由協(xié)議研究與設(shè)計.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量能量受限制的傳感器節(jié)點通過自組織方式組成，節(jié)點之間協(xié)作完成網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。然而由于節(jié)點體積和成本的限制，傳感器節(jié)點通常在計算能力、通信能力和能量等方面受到極大影響。如何實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量消耗最小化以及最大化網(wǎng)絡(luò)生存時間，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標?，F(xiàn)有的研究工作從不同的方向來延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時間，本文則從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議出發(fā)，研究了如何通過優(yōu)化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議來延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間。

2、　　針對目前一些路由協(xié)議存在的耗能不均衡問題，本文提出了一種耗能均衡的非均勻分簇路由協(xié)議。本協(xié)議設(shè)計了基于分塊的網(wǎng)絡(luò)模型，在分簇方面采用了非均勻分簇的思想，解決了簇間多跳時帶來的網(wǎng)絡(luò)“熱點”問題;根據(jù)簇頭耗能均勻的原則計算出各層最優(yōu)簇頭數(shù);并為了使簇頭在各層內(nèi)均勻分布，使同層形成的簇規(guī)模相近，根據(jù)計算出的最優(yōu)簇頭數(shù)將各層進行均勻分塊，并進行塊內(nèi)簇頭選舉，從而使耗能更加均衡化。在簇間通信方式上，本協(xié)議適用多跳轉(zhuǎn)發(fā)的方式。在研究了目前一些多

3、跳路由機制的基礎(chǔ)上，本文引入了路由選擇指標和簇頭路由指數(shù)兩個概念，其中前者主要是從源節(jié)點的角度出發(fā)，選擇網(wǎng)絡(luò)開銷較少的路由節(jié)點，后者主要是從路由節(jié)點的角度出發(fā)，根據(jù)自己的負載度來回復(fù)源節(jié)點的申請。這種通信方式不僅能減少能量消耗，同時又可以均衡網(wǎng)絡(luò)負載，從而達到均衡能耗的目的，延長整個網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　在MATLAB仿真平臺上將經(jīng)典分簇路由協(xié)議LEACH和非均勻分簇路由協(xié)議EEUC以及本文提出的耗能均衡的非均勻分簇路由協(xié)議進行仿