本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信半徑動(dòng)態(tài)調(diào)整的能耗均衡策略，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《湖南工業(yè)大學(xué)》 2010年

分簇?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗均衡研究

胥楚貴  

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由低成本、低功耗、具備感知、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)處理、存儲(chǔ)和無線通信能力的微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式形成的網(wǎng)絡(luò)。微小的傳感器節(jié)點(diǎn)自身配備能量有限，在許多應(yīng)用場(chǎng)合下，更換電源是不現(xiàn)實(shí)的。因此，有效節(jié)約能量以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)首要考慮的問題。 在分簇?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由于簇頭距離匯聚點(diǎn)的距離一般較遠(yuǎn)，靠近匯聚點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)由于需要轉(zhuǎn)發(fā)大量來自其它簇的數(shù)據(jù)而負(fù)擔(dān)過重，過早耗盡自身能量而失效，由此產(chǎn)生“熱點(diǎn)”問題�！盁狳c(diǎn)問題”的出現(xiàn)使網(wǎng)絡(luò)不能采集完整有用的數(shù)據(jù)，甚至不能將所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)一步傳送給Sink節(jié)點(diǎn),此時(shí)網(wǎng)絡(luò)的生存周期結(jié)束,網(wǎng)絡(luò)中遺留大量未被充分利用的能量資源。為了使網(wǎng)絡(luò)中的能量均衡地消耗并充分利用，達(dá)到延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的目的，本文主要針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法、傳感器節(jié)點(diǎn)的配置、覆蓋空洞的檢測(cè)和修復(fù)等問題從能耗均衡方面深入了研究。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下： 1.提出了一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信半徑動(dòng)態(tài)調(diào)整的能耗均衡策略（Energy Balanced Scheme Based on Variable Transmission Range，EBS-BVTR）。該算法在HEED基礎(chǔ)上考慮了分區(qū)節(jié)點(diǎn)通信半徑。其核心思想是：將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理分區(qū)，每個(gè)分區(qū)中具有大致相同數(shù)目的傳感器節(jié)點(diǎn)，，分區(qū)簇的數(shù)目由分區(qū)節(jié)點(diǎn)的通信半徑?jīng)Q定。節(jié)點(diǎn)通信半徑較大的分區(qū)的簇?cái)?shù)目較少，從而動(dòng)態(tài)調(diào)整分區(qū)節(jié)點(diǎn)通信半徑，實(shí)現(xiàn)能耗均衡簇結(jié)構(gòu)的選擇。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法可以把能量均衡地分?jǐn)偟骄W(wǎng)絡(luò)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，且具有較高的能耗效率，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)壽命，減緩了網(wǎng)絡(luò)的“熱點(diǎn)”問題，性能優(yōu)于HEED算法。 2.提出了一種最佳匹配節(jié)點(diǎn)策略（Best Fit Node Policy，BFNP）。其主要思想是當(dāng)基站發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)失敗時(shí)，首先，由初始邊界節(jié)點(diǎn)識(shí)別覆蓋空洞；初始邊界節(jié)點(diǎn)廣播信息給它的鄰節(jié)點(diǎn)，查找覆蓋空洞邊界信息。接著，由鄰節(jié)點(diǎn)廣播它的覆蓋空洞邊界信息，如此循環(huán)下去；然后鄰節(jié)點(diǎn)將其覆蓋空洞邊界信息反饋給初始邊界節(jié)點(diǎn)，則由任意相鄰兩個(gè)覆蓋空洞邊界節(jié)點(diǎn)的交點(diǎn)連線組成一個(gè)多邊形。初始邊界節(jié)點(diǎn)開始畫出多邊形的最小覆蓋圓，并確定其圓心；覆蓋空洞邊界節(jié)點(diǎn)識(shí)別距離覆蓋空洞最小覆蓋圓圓心最近的非活躍節(jié)點(diǎn)，激活該非活躍節(jié)點(diǎn)，并所有的覆蓋空洞邊界節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)其信息給該新激活的節(jié)點(diǎn)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了最佳匹配節(jié)點(diǎn)策略能保證較好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量，充分利用了網(wǎng)絡(luò)中的能量資源，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，且性能優(yōu)于覆蓋空洞修補(bǔ)算法。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

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5 ;[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2006年

6 記者 過國(guó)忠;[N];科技日?qǐng)?bào);2011年

7 本報(bào)記者 吳磊;[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2009年

8 工業(yè)和信息化部 通信科技委委員 侯自強(qiáng);[N];計(jì)算機(jī)世界;2009年

9 本報(bào)記者 韓義雷　過國(guó)忠;[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

10 通訊員　 張?zhí)m 記者　 趙鳳華;[N];科技日?qǐng)?bào);2005年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 羅漢江;海洋監(jiān)測(cè)傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2010年

2 王越超;中高速傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保障關(guān)鍵技術(shù)研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2012年

3 張可;無線移動(dòng)自組織及傳感器網(wǎng)絡(luò)中若干問題的研究[D];電子科技大學(xué);2010年

4 匡哲君;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能策略的研究[D];吉林大學(xué);2014年

5 吳曉培;傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署以及節(jié)能研究[D];電子科技大學(xué);2012年

6 易葉青;傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于數(shù)字水印的安全數(shù)據(jù)收集機(jī)制[D];湖南大學(xué);2011年

7 張曉麗;光纖結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

8 郜帥;移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)高效數(shù)據(jù)收集機(jī)制研究[D];北京交通大學(xué);2010年

9 崔筱寧;基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)散型事件監(jiān)測(cè)技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

10 解文斌;面向監(jiān)測(cè)應(yīng)用的傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉斌;跨層優(yōu)化技術(shù)在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的研究與應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2011年

2 李白莉;改進(jìn)DV-Hop算法在隨機(jī)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究[D];太原科技大學(xué);2011年

3 劉廣;基于NS2的無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)多路徑路由算法仿真與實(shí)現(xiàn)[D];陜西師范大學(xué);2010年

4 沈昊為;傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于Voronoi網(wǎng)格的快速覆蓋判定算法研究[D];湖南大學(xué);2010年

5 彭蓓雷;基于低時(shí)延和區(qū)分服務(wù)的中高速傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS保證MAC協(xié)議研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2011年

6 沈卓;基于虛擬MIMO的無線溫室測(cè)控系統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)研究[D];江蘇大學(xué);2010年

7 王巖;基于流場(chǎng)守恒律模型的傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2010年

8 王肯生;電力載波傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2010年

9 何鎏;基于嵌入式系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線的多參量傳感器網(wǎng)絡(luò)研究[D];上海交通大學(xué);2011年

10 張軍;非均勻無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法及其仿真與研究[D];陜西師范大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信半徑動(dòng)態(tài)調(diào)整的能耗均衡策略，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：175806