能量均衡跨層優(yōu)化無線傳感器網(wǎng)絡多跳路由協(xié)議的研究.pdf

1、傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(WirelessSensorNetworks，WSN)自身的特性決定了其各種性能受限，以傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡和無線多媒體網(wǎng)絡(WMSNs)應用數(shù)據(jù)傳輸發(fā)展的實時中高速傳感網(wǎng)絡是目前學術界研究的一個熱點。中高速傳感器網(wǎng)絡的通信路由決定了各層的工作模式以及網(wǎng)絡節(jié)點能量效率，因此如何設計能量高效的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡研究的重點方向之一。
　　 本課題所研究的內容以“中高速傳感器網(wǎng)絡關鍵技術”、“RFID

2、傳感器網(wǎng)絡關鍵問題研究”等科研項目為研究背景，重點分析了項目中傳感器節(jié)點能量不均衡消耗的原因，并由此引起高速傳感器網(wǎng)絡中某個節(jié)點過多的收發(fā)數(shù)據(jù)，造成傳感器節(jié)點能耗過快、快速死亡，而其他節(jié)點還有很多剩余能量的問題。
　　 針對上述問題，本課題主要研究的內容和創(chuàng)新點如下:
　　 1.首先分析了中高速傳感器網(wǎng)絡的特點，以及對能量均衡跨層優(yōu)化多跳路由協(xié)議技術進行了分析。并著重分析了各種能量高效的路由協(xié)議，它們的優(yōu)缺點，國內外能量

3、高效的路由協(xié)議研究的現(xiàn)狀等。
　　 2.對實驗室中高速傳感器網(wǎng)絡實際項目進行了介紹，并從中高速傳感器網(wǎng)絡項目中的提煉出對傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議高效性，節(jié)能性的命題，并對這個命題進行詳細的研究。
　　 3.在能量均衡的路由協(xié)議的基礎上提出了跨層優(yōu)化的路由協(xié)議，對各種傳感器網(wǎng)絡協(xié)議層進行了分析，以及對各種協(xié)議相互作用的機制，并對提出的跨層優(yōu)化路由協(xié)議的能耗效率進行了分析。
　　 4.結合無線傳感器網(wǎng)絡中的能量均衡路由協(xié)議

4、和跨層優(yōu)化路由協(xié)議的優(yōu)點提出能量均衡跨層優(yōu)化的多跳路由協(xié)議，并提出多跳因子μ，并以多跳因子μ作為衡量簇頭節(jié)點剩余能量對其轉發(fā)數(shù)據(jù)做出合理的判斷，通過多跳因子的限制使能量低的簇頭節(jié)點不能轉發(fā)信息到基站，從而平衡了整個網(wǎng)絡的能耗，進一步優(yōu)化了傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的壽命。仿真實驗表明，該路由協(xié)議能夠均衡整個傳感器網(wǎng)絡的能耗，極大的延長無線傳感器網(wǎng)絡的生命周期。
　　 本課題通過研究一種新的能量均衡跨層優(yōu)化無線傳感器網(wǎng)絡多跳路由協(xié)議來達到傳感