基于聚簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析


1.74萬字 35頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)


摘 要

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network簡稱WSN)由大量隨機分布在監(jiān)測地點的微小傳感器節(jié)點經(jīng)過自組織方法組成的分布式智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用在無人檢測時對四周感興趣的事件對象和環(huán)境變量進(jìn)行監(jiān)管將采集信息傳給觀察者觀察者以數(shù)據(jù)為中心進(jìn)行分析從而掌握監(jiān)管區(qū)域事件和環(huán)境的具體情況。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有許多優(yōu)勢與舊的網(wǎng)絡(luò)以及ad-hoc網(wǎng)絡(luò)有很大區(qū)別為了使應(yīng)用于舊網(wǎng)絡(luò)以及ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議不能應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)必須開發(fā)新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。從路由的方面來看它的體系組成、編址方式和通信協(xié)議與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)和ad-hoc網(wǎng)絡(luò)不同在功能方面能夠?qū)崿F(xiàn)傳感器到數(shù)據(jù)處理中心的數(shù)據(jù)采集路由協(xié)議面向的不是任意源一目之間的數(shù)據(jù)傳輸而是多到一的數(shù)據(jù)流和一到多的控制流；傳輸過程中采用數(shù)據(jù)融合的方式并以數(shù)據(jù)為中心。因為能量是有限的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計目的是促進(jìn)負(fù)載平衡和降低能量消耗使網(wǎng)絡(luò)的生命周期加長。
本文通過對大量路由算法的分析，提出了新的路由協(xié)議——基于聚簇的多跳路由協(xié)議CBMRP(Cluster based Multi-hop Routing Protocol)。
該協(xié)議基于聚簇的思想引入簇標(biāo)識（CLID）和網(wǎng)關(guān)（Gateway）的定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾A段簇首節(jié)點查找由自己建的路由表并以網(wǎng)關(guān)剩余能量和簇標(biāo)識為參數(shù)來選擇網(wǎng)關(guān)使數(shù)據(jù)簇首之間進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)并最終傳達(dá)到基站。節(jié)點能耗根據(jù)協(xié)議采用的簇首節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的方式能夠有效被均衡。
論文介紹了該協(xié)議的思想和實現(xiàn)技術(shù)通過理論驗證分析了協(xié)議的優(yōu)點還采用Matlab對CBMRP和傳統(tǒng)的路由協(xié)議進(jìn)行了仿真實驗結(jié)果對比檢驗了CBMRP在延長網(wǎng)絡(luò)生命周期方面和均衡節(jié)點能耗的有效性。

關(guān)鍵詞：多跳；基于聚簇；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)