无线传感器网络混合移动策略研究

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网络负载不均衡以及网络“热点”问题都是导致传感器网络生命周期缩短的主要因素。一种可控簇头移动策略通过将簇头(Cluster Head,简称CH)向事发地点周围高剩余能量区域移动的方式,有效地解决了上面两个问题。但是CH能量无限的假设过强,不适用于无线传感器网络大部分应用场合。本文在移动簇头能量有限的前提下,提出了基于事件驱动信息报告机制的基站簇头协作混合移动策略。该策略解决了簇头移动理论中对簇头能量无限的强假设条件,为实际应用中簇头能量有限情况提供一种网络“热点”解决方案。本文完成的工作主要包括通过对一种有效的解决网络“热点”问题的簇头移动理论进行研究,提出基站-簇头混合移动策略(Base Station- Cluster Heads hybrid mobile strategy,简称BS-CH HMS)。对BS-CH HMS进行了理论分析,重点是对簇头的能量消耗进行了推导。通过能量消耗公式,证明基站协助移动对降低簇头能耗的有效性和必要性。同时利用Matlab的Truetime工具箱对BS-CH HMS进行了计算机仿真。并将仿真结果与静态LEACH协议、CH移动策略等进行了对比分析。理论分析和计算机仿真结果表明,BS-CH HMS在簇头能耗的降低及网络生命周期提高等方面,均优于只有簇头移动的情况。同时,BS-CH HMS较好的解决了网络“热点”问题,使得网络负载均衡从而提高整个网络的生命周期,对降低无线传感器网络能耗研究是一种有益的探索。
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