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随着无线射频技术的发展,给无线传感器网络的节点配备多个射频接口的设备成本大大降低,在无线传感器网络中应用多信道技术变得可行。单信道环境下,相互冲突的链路无法同时传输数据,在节点较为密集的无线传感器网络中,冲突范围内的链路数目较多,互相冲突的链路同时竞争一个信道资源,导致网络吞吐量降低。使用多信道技术,节点可以根据路由的需求,协调多个射频收发器在不同的信道上同时传输数据,提高网络吞吐量。
本文主要研究多信道无线传感器网络环境下的路由协议。首先,我们使用一种CHE-MCD簇头选举算法进行簇头选举,有效地提高了路由协议中簇头节点的平均剩余能量。其次,建立了多信道无线传感器簇头骨干网链路信道分配的数学模型,提出了最小化簇头骨干网链路冲突的MC-CA信道分配算法;并提出了基于极大独立集的MC-MIS信道分配算法。最后,提出一种MC-LEACH多信道路由协议,建立了路由协议的公平性数学模型和公平性策略。仿真结果表明MC-LEACH路由协议有效地提高了网络吞吐量、单位能耗的吞吐量和路由公平性,并延长了网络生存时间。