基于移動sink的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network, WSN)是一種分布式自組織的通信網(wǎng)絡，由大量部署在指定區(qū)域內的傳感器節(jié)點構成。網(wǎng)絡內的sink（匯聚）節(jié)點接收來自其他節(jié)點傳送的感知數(shù)據(jù)，此時用戶只需要從sink處就可獲得整個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)。
　　網(wǎng)絡的路由協(xié)議規(guī)定了數(shù)據(jù)的收發(fā)以及路由的選擇，其直接影響到網(wǎng)絡的性能好壞，可見針對路由協(xié)議的研究很有必要。早期的無線傳感器網(wǎng)絡中sink節(jié)點位置固定，這使得sink周圍的節(jié)點

2、因轉發(fā)大量其他節(jié)點的感知數(shù)據(jù)而造成自身的負荷較大，容易過早死亡。而受網(wǎng)絡工作環(huán)境的限制，若對節(jié)點補給能量會非常困難，此時死亡節(jié)點嚴重影響了網(wǎng)絡的正常運行。移動的sink節(jié)點可以直接在網(wǎng)絡內移動至源節(jié)點處接收數(shù)據(jù)，從而既減少了數(shù)據(jù)傳輸距離和傳輸能耗，也避免了sink周圍的節(jié)點因轉發(fā)大量的數(shù)據(jù)而過早死亡的問題。本文針對基于移動sink的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議進行了研究。
　　首先，研究了無線傳感器網(wǎng)絡的結構和路由協(xié)議，并對協(xié)議進行分類

3、，詳細分析和比較了各類典型協(xié)議，同時在此基礎上研究了基于移動sink的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議以及移動sink的設計策略。
　　其次，重點分析了LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)協(xié)議的優(yōu)點和不足，針對其隨機分簇的不足提出改進的分簇算法，改進的分簇算法利用最小化網(wǎng)絡能耗得出最佳的簇頭數(shù)和簇頭概率，依據(jù)最佳簇頭概率以及節(jié)點的剩余能量和節(jié)點與sink間的距離等因素來進行綜合選舉簇

4、頭，進而均衡簇頭的能量消耗，延長網(wǎng)絡壽命。通過仿真實驗表明，改進后的分簇算法可以在一定程度上延長網(wǎng)絡生存時間，均衡網(wǎng)絡能耗以及提高sink節(jié)點的數(shù)據(jù)接收量。
　　最后，將基于LEACH協(xié)議改進的分簇算法應用至移動sink的無線傳感器網(wǎng)絡中，并提出基于能耗均衡的移動sink路由協(xié)議MSRPECB(Mobile Sink Routing Protocol based Energy Consumption Balance)。該協(xié)議將原有