文档介绍：:..移动无线传感网络簇头多跳路由协议作者:张绪昌谢志军何加铭來源:《移动通信》2013年笫06期【摘要】随着无线传感器网络在移动环境小广泛应用,移动环境下降低能耗成了传感网络研究的热点。通过研究移动环境下的各种路宙协议,并结合LEACH协议自身存在的问题,提出了一种支持移动的簇头多跳的路由算法。该协议充分考虑了剩余能暈、速度和距离,以及簇头选取和簇的构成方法,提出新的权值函数,从而有效地支持节点移动。仿真结果表明,该协议有效地均衡了节点能耗,提高了能量利用率,延长了网络寿命。【关键词】无线传感网络分簇多跳路曲算法移动性1引言传感器在计算和无线通讯中广泛使用,如监测外部环境,把感知的数据转化为用户可以理解的信息。传感网络的应用是冃前国际科学研究的热点。随着社会的发展,在很多的移动坏境应用了无限传感器,如海洋的监测、移动车辆的监测、动物的监测等,因此研究移动环境下的无线传感器网络越来越重要[1-2]。传感器网络的移动性带来了许多问题。如传感器节点在成功部署之后由于节点的移动随时变换位置,很容易造成拓扑的变化;通信链路建立之后,节点移动很容易偏离最初的位置,从而导致连接断裂、路由中断;节点移动造成数据延迟发送;节点的移动造成路山建立的频率增大,从而増大能量的消耗,缩短了网络生存吋间。因此针対移动环境设计支持移动性的路由I•办议十分必要。基于分簇的路由协议有很多。LEACH[3]的成簇思想贯穿于其后发展出的很多分簇路由协议屮,如TEEN[4]、PEGASIS[5]、APTEEN⑹都基于分簇的路由协议,但在移动性的支持上存在不足,尤其当网络规模增人时,缺陷就更加明显。M-LEACH⑺是慕于LEACH提出的支持簇头和成员节点的移动协议,簇头选取时考虑了节点剩余能量、位置及节点的移动速率,但没有在簇的建立阶段解决移动性问题。EMHR[8]算法是簇头在数据传输时对以通过多跳传输,根据权值确定下一跳簇头,这样EMHR协议在网络拓扑结构中平衡负载和降低簇头能量消耗,此协议主要是针对静态网络。分簇技术可以避免感知节点之间的信息传输,通过簇头数据融合,减少数据冗余,减少发送数据量,降低能耗,更好地支持移动性。多跳传输技术是动态自组织,利用网络中的节点动态建立和维持网络连接。ft]于多跳技术的独特性,无线传感网络多跳技术得到了极人的关注,大量信息表明多跳路由协议的能耗远低于单跳路由协议。针对现有分簇路由屮存在的缺陷,木文提出新的支持移动的簇头多跳路由算法,以降低能耗。2EM-CHMR算法基于LEACH-M算法,在感知节点移动且基站(BS)不移动的环境下,根据节点的移动信息进行分簇,分簇成功之后建立高效的多跳路径,笔者提出能有效地支持移动性的簇头多跳路由策略(EM・CHMR,Energy-efficientMobileClusterHeadMulti-hopsRoutingprotocol)。此路由策略中,簇首向基站传输数据引入了多跳路山机制,让距基站较近的簇首适当承担一些数据中继转发任务,把直接长距离通信变成间接的多次短距离通信,在支持移动下保证转发簇首有充分的能量来进行数据转发。2」分簇的模型簇头多跳的简单模型如图1,模世中距离BS较远的簇头可以通过建立多跳路径与BS通信,这样可