无线传感器网络能量均衡分簇路由协议的研究

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传感器、嵌入式计算、网络和无线通信技术的进步,推动了无线传感器网络的产生和发展。无线传感器网络通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息。传感器节点的能源、计算能力和带宽有限,传统的无线路由协议不适合无线传感器网络。从而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。LEACH路由协议是传感器网络中经典的路由协议,但是它也存在许多缺陷,在LEACH协议中,当簇头以多跳通信的方式将数据传输至数据Sink节点时,靠近Sink节点的簇头不仅聚合簇内节点的数据,也负责转发其他部分簇头数据,负载过重,可能过早耗尽能量而失效。本文提出的能量均衡分簇路由协议(EBC)通过调整簇内成员节点规模,使各簇头节点能量消耗均衡。EBC路由协议在簇重构过程中通过综合考虑候选节点的剩余能量和周围节点密度参数来优化簇头的选择,从而剩余能量低的节点不会成为簇头。在本文中,首先介绍了无线传感器网络的发展历程和多种无线传感器网络的应用;其次,介绍了几种无线传感器网络路由协议;然后分析了经典的LEACH路由协议;再次,提出了能量均衡分簇路由协议;最后,Network Simlator 2(NS2)平台上的仿真结果显示EBC协议与LEACH协议相比,极大的提高了网络寿命。
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