● 摘要
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)有着广阔的应用前景，得到了越来越广泛的关注和研究。WSNs通常由大量密集的传感器节点构成，其中的节点能量资源、计算能力和带宽都非常有限，而且这些节点通常安置在人类无法进入的环境，节点能源无法供给。网络节能、降低功耗、延长寿命是WSNs必须解决的问题。尽管近年来提出的有关WSNs的路由新技术、新算法层出不穷，这些算法确实能够降低网络能耗，延长使用寿命，但是其仍然存在许多问题与缺陷。因此，研究能量有效的路由协议是论文的研究重点。 论文对无线传感器网络中的各种路由协议进行了深入研究，尤其是对能耗相关的典型分簇路由协议进行了详细分析。通过对比研究适用于无线传感器网络的分簇路由协议，论文基于WSNs中的节点特性，提出了一种新的分簇路由协议。 论文研究并提出了一种基于节点间相关性的能量有效分簇路由协议BCCP(Energy Efficient Clustering Protocol Based on Nodes Correlation for Wireless Sensor Networks)，该协议基于节点间相关性对现有的分簇路由协议进行改进，提出了一种能耗均衡的分簇算法与一种降低节点能耗的算法。 在BCCP协议中，能耗均衡算法利用节点间位置相关性与节点剩余能量，降低分簇迭代次数，得到分布均匀的簇首节点，降低簇内成员节点与簇首节点的通信能耗，以此降低网络能耗；降低能耗算法利用节点间数据相似性与节点间协同性，降低簇内通信、簇间通信的数据量，以此降低网络能耗。 论文在进行随机选举节点成为临时簇首节点的过程中，引入节点周围邻居节点中最大剩余能量要素，以此保持随机成为临时簇首节点的比率，降低簇建立阶段的迭代次数，降低能量开销。 论文最后使用MATLAB仿真平台对提出的能量有效分簇路由协议进行性能验证，实验结果表明，BCCP协议在能耗均衡、降低能耗方面有明显的优势。