无线传感器网络路由节能问题的相关研究

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dza1987
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无线传感器网络(WSN)技术被认为是21世纪能够对信息技术、经济、和社会进步发挥重要作用的,有巨大的发展潜力的技术,它具有广泛的应用范围,可以应用于智能家居、环境监测、军事领域、交通管理、矿山监测等领域。由于传感器节点受环境、体积和成本等因素的限制,使得许多WSN节点通常采用非回收式的应用模型,即依靠自带的电源供电,一旦电量耗尽,则WSN节点退出网络而失效。所以为了高效的利用WSN节点所具有的有限能量,我们需要使用先进的控制方法尽量使网络的寿命加以延长。本文对WSN路由节能的问题进行了系统的分析和总结,并在此基础上对其能量洞问题进行了深入的研究,取得了一定的研究成果。本文的主要研究内容包括:1、针对固定层边界模型对传感器网络寿命的限制,提出了动态层边界模型,即DBL(Dynamic boundary layer)模型。在DBL模型中,按照节点距离Sink的跳数将节点分在不同的层。当簇头的剩余能量比限定值低,则网络会自动重新构建。并且节点的层编号可以在网络重建前后不同,这类节点会导致层边界向Sink方向的移动,进而导致簇大小在网络重构时的变化。因此,在整个网络生命周期中,相邻层之间的边界以及簇的大小都会根据需要动态的变化。DBL模型克服了固定层边界的限制,可以适应于初始拓扑连通的任意网络,平衡不同簇头之间的能量消耗,可以较好地延长网络寿命。2、以DBL模型为基础,研究能量洞问题。首先对空闲侦听和非空闲侦听下的WSN节点的负载分布特性进行研究。基于研究结果,提出了负载相似节点分布(load similar nodedistribution)的策略,即以研究结果为依据,把较多的节点放置在负载较重的区域,以使各区域节点的能量消耗趋于平衡,从而解决WSN的能量洞问题。本节通过随机节点分布、均匀节点分布和此种策略的仿真比较分析,有力的说明了该方法可以较好地平衡能量消耗,对网络寿命有较好的延长作用。本节提出的方法虽然是以DBL模型为基础,但是对于多跳传感器网络还是有一定的适用性。
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