無線傳感器網(wǎng)絡分布式節(jié)能路由算法.pdf

1、近年來，隨著嵌入式計算、傳感器和現(xiàn)代通信等技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，使得由各種低成本、低能耗、多功能的微型傳感器組成的無線傳感器網(wǎng)絡被廣泛應用于國防軍事、環(huán)境監(jiān)測、抗災救災等領(lǐng)域。由于無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點一般采用電池供電，并且通常部署于惡劣甚至危險的環(huán)境中，對它們進行電源補充非常困難，因此，設計能量有效的路由算法以延長網(wǎng)絡生存時間是無線傳感器網(wǎng)絡研究領(lǐng)域的一個重要課題。
　　 基于簇的路由(Cluster-based Rout

2、ing)是無線傳感器網(wǎng)絡中一種重要的能量有效的路由協(xié)議。在現(xiàn)有基于簇的路由協(xié)議中，簇頭節(jié)點與基站(Sink節(jié)點)之間存在兩種通信模式：單跳和多跳。在這兩種通信模式下，簇頭節(jié)點間長距離通信以及與Sink節(jié)點臨近的節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)其它節(jié)點數(shù)據(jù)消耗能量過大等因素，會造成“能量洞問題”(Energy hole problem)，從而使得這些能量空洞區(qū)域不能繼續(xù)執(zhí)行監(jiān)測任務，導致網(wǎng)絡過早死亡，從而浪費大量剩余能量。為了克服與緩解能量洞問題，本文提出了一種

3、新的基于簇的路由協(xié)議——基于網(wǎng)格的隔層傳輸?shù)穆酚伤惴℅RACT(Grid-based Routing Algorithm with Cross-level Transmission)。GRACT有以下優(yōu)點：(1)將感知區(qū)域分成層(level)和網(wǎng)格(Grid)，每個網(wǎng)格內(nèi)的節(jié)點通過競爭的方式選出唯一的簇頭節(jié)點，降低了選舉簇頭節(jié)點的控制消息開銷和處理時間；(2)采用隔層傳輸這一特殊的多跳傳輸模式來均衡簇頭節(jié)點的能耗，每個簇頭節(jié)點按比例p將