论文部分内容阅读
无线传感器网络是集信息采集、信息处理、信息传输于一体的新型的综合智能信息系统。它与传统网路相比有很多的优势,但是也存在着它的短板,比如,网络庞大、节点众多不容易管理,节点能量有限,拓扑变化频繁等,所以其网络协议的设计与传统网络协议的设计有着很大的区别,因此也面临更大的挑战。而无线传感器网络协议栈中网络层的路由协议作为一项非常关键的技术已经得到了业界的高度关注和广泛的研究。无线传感器节点的能量有限,设计一款能量高效利用的路由协议一直是该领域研究的热点。由于分簇路由协议的一些优势,我们针对这种类型的路由协议进行了研究和探索。在简单介绍了LEACH协议、EEUC等协议,并分析了其各自优缺点的基础上,提出了一种新型的基于节点剩余能量和位置信息的多跳分簇路由协议CRPEP(A multi-hop Cluster in Routing Protocol Based on Energy and Position)。它主要的设计目标是均衡网络负载、节省节点能耗、延长网络生命周期。本文根据网络中节点分布以及节点剩余能量等信息,对网络内簇头的选择进行优化,在簇头选择中提出了基于节点分布密度和剩余能量的簇头竞争半径,以及相应的竞争规则;对簇内通信方式进行了优化,采用簇内链式的通信方式,大大减少了网络中数据传输量的同时,缩短了节点的数据传输距离,有效的节省了能耗;另外,对普通节点入簇规则进行了优化,提出基于节点到簇头间距离以及簇头能量两者的加权来判断是否适合加入该簇,提高了成员节点入簇的合理性;最后,簇间本文结合跳数和链路损耗最小的原则设计多跳的路由策略进行数据传输,并详细介绍了路由形成过程。本文针对在CRPEP协议中提出的思想进行了仿真验证,在多个关键性能指标上与不同的优秀协议进行比对,充分验证了CRPEP协议在均衡网络负载、节省网络能耗、延长网络生命周期等方面的优越性。