基于固定分區(qū)的無線傳感器網(wǎng)絡分簇路由協(xié)議研究.pdf

1、目前,無線傳感器網(wǎng)絡已成為通信領域中的研究熱點之一。然而,傳感器節(jié)點的能量有限,一般不能進行補充,而且在無線通信時消耗的能量最多。因此,設計或改進一種更適用于無線傳感器網(wǎng)絡的路由協(xié)議,來降低節(jié)點的能耗,延長網(wǎng)絡的生命周期,顯得至關重要。
　　本文在詳細分析無線傳感器網(wǎng)絡中最具代表性的分簇路由協(xié)議——LEACH協(xié)議的基礎上,指出了LEACH協(xié)議存在的問題。針對LEACH協(xié)議在簇頭選擇、簇的形成以及數(shù)據(jù)傳輸方面存在的不足,本文首先提出

2、了一種基于固定分區(qū)的網(wǎng)絡模型,然后基于該模型提出了基于固定分區(qū)的分簇路由(CRBOFP)協(xié)議。
　　在基于固定分區(qū)的網(wǎng)絡模型基礎上,CRBOFP協(xié)議將整個網(wǎng)絡劃分成若干個區(qū)域,然后在每個區(qū)域內(nèi)單獨選擇簇頭。選擇簇頭時,先根據(jù)節(jié)點的剩余能量、節(jié)點已當選簇頭的輪數(shù)以及當選簇頭節(jié)點后作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的次數(shù),來選擇候選簇頭節(jié)點;然后再根據(jù)候選簇頭的節(jié)點度從候選簇頭節(jié)點集合中選出最終的簇頭節(jié)點。為了減少重復選擇簇頭的次數(shù),從第二輪開始需要比較簇

3、頭節(jié)點剩余能量和簇內(nèi)平均能量,來決定是否重新選擇簇頭。在成簇階段,引入了節(jié)點剩余能量等級和成簇因子。成簇因子與非簇頭節(jié)點和簇頭節(jié)點之間的距離以及簇頭節(jié)點的剩余能量有關。非簇頭節(jié)點選擇加入節(jié)點剩余能量等級最低或成簇因子最大的簇頭形成的簇中。從第二輪開始也根據(jù)簇頭節(jié)點剩余能量和簇內(nèi)平均能量的大小關系來決定是否需要重新成簇。在簇間通信時引入了通信權值。簇頭節(jié)點根據(jù)通信權值,利用Dijkstra算法,選出到基站的最佳路徑,然后沿著最佳路徑將數(shù)據(jù)