无线传感器网络节能路由协议研究
Energy-Efficient Routing Protocols for Wireless Sensor Networks
由于传感器节点的能源、计算能力和带宽都非常有限,传统的无线路由协议不适合无线传感器网络.因此,如何设计能够有效节约能源、延长网络生命周期的路由协议成为了无线传感器网络研究的一个重点. 本文首先对无线传感器网络路由协议进行了深入的研究,重点对分簇网络路由协议(如LEACH)进行了分析,总结了其在能耗方面的不足.然后,利用数理统计方面的知识,对基于簇的无线传感器网络进行规划,设计了一种基于分簇网络的节能路由协议HEER.HEER协议的节能设计主要体现在如下几个方面: (1)在网络初始化阶段,利用节点定位算法,基站获知网络中节点的地理位置,对节点的散布区域进行环形划分,控制簇的规模; (2)在簇形成阶段,调整簇首选举的阈值T(n).通过考虑候选簇首节点的剩余能量和它们的地理位置,对LEACH中的阈值T(n)进行调整,从而采用新的簇首选择机制; (3)在数据传输阶段,簇首与基站采用多跳通信方式.利用特定算法找到数据由簇首到BS的最佳通信路径,并形成稳定的通路; (4)在簇重组阶段,利用管理节点维护簇内成员信息.管理节点不参与数据的采集,维护一张包含有簇内节点能量水平和地理位置的节点信息表,每一轮的簇首选举都在由BS预先划分的簇内进行. 最后,通过NS2仿真平台的测试,证明了HEER协议均衡了簇首的负载,有效降低了网络能耗,获得了较长的网络生命周期.
- 作者：
- 范志杰
- 学位授予单位：
- 信息科学与工程学院
- 专业名称：
- 计算机应用技术学科
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2008年
- 导师姓名：
- 王翠荣
- 关键词：
- 无线传感器网络；路由协议；节能路由；HEER协议WSNs；routing protocol；energy-efficient routing protocol；HEER protocol
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