无线传感器网络中网络层节能策略研究

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1、华中科技大学博士学位论文无线传感器网络中网络层节能策略研究姓名：袁林锋申请学位级别：博士专业：通信与信息系统指导教师：杨宗凯20060501（DER）和冲突避免机制的决定性能量比例（DEROA）的多径传输技术，可以有效地达到能量敏感和负载均衡。2.最大化中继能量均分策略：严格分析了中继能量的消耗，指出距离sink只有一跳的节点对系统寿命具有最显著的影响，在此基础上提出了一种有效的最大化中继能量均分（MRED）的传输技术，可以有效地延长系统寿命。3.能量敏感时延受限的传感器网络路由协议：引入有效传输（ET）概念确定路由查找过程中的前向

2、候选节点集合，通过受限等效时延（CED）度量值提供时延保证，并提出了一种能量和时延同时敏感的路由协议。4.自适应最小转换代价分簇形成策略：提出了一种自适应最小化转换代价法（AMRC）动态选择簇头，有效减少了簇头转换次数，从而大幅降低了转换开销，并结合了簇头选取过程中静态和动态的优点，保证了分簇结构的灵活性。关键词：无线传感器网络，路由技术，能量均衡，决定性能量比例，有效传输，受限等效时延，自适应最小转换代价IIAbstractAWirelessSensorNetwork(WSN),consistingofalargenumberof

3、smallsen-sornodeswithsensing,computing,andcommunicationcapabilities,recentlyreceivedtremendousattentionfrombothacademiaandindustrybecauseofitspromiseofawiderangeofpotentialapplicationsinbothcivilandmilitaryareas.Itisdeclaredasoneofthemostimportanttechnologiesforthe21st

4、century.Thewirelesssensornodesareoftenonlyequippedwithlimitedpowerresources,anditisveryhardtochangeandrecharge.Inordertoincreasethesystemlifetime,itiscrucialtodevelopanenergy-e±cientroutingprotocolinthedesignoftheWSN.Sincemanydi®erencesareexistedbetweentheWSNandtheothe

5、rtraditionalwirelessnet-works,theroutingprotocolsinthosewirelessnetworkscannotsimplybetransplantedtothedesignoftheWSN.ThisbringsnewchallengesandpressurestotheroutingtechnologiesforWSNinthefollowingissues:²Theproblemofenergydistribution.Therelayingburdenisnotthesamefora

6、llthenodes,whichwillincurthedi®erentenergyconsumptionforeachnode.Itisnecessarytoswitchsometra±conthecriticalnodesorcriticalpathsthatwillgreatlya®ectthesystemperformancetosomeothernodesorsomeotherpaths,thiscanachieveenergydistributionandincreasethesystemlifetime.Nodeswi

7、tchingandmultipathmethodsarethemainsolutionstotheproblemofenergydistributioninthepresent,buttheyallhavenotcarefullyconsideredtheproblemsoftheresourceusageandtheswitchingcomplexity.²TheQoSroutingstrategy.Withthedevelopmentofthescienceandtechnol-ogyandtherequirementofthe

8、applications,theWSNmustmeetacertainQoSrequirementinsomeareas.MostroutingprotocolsinWSNonlyconsiderthereachabilityande