无线传感器网络中能耗均衡的组播路由协议研究

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雅宝题库解析：
无线传感器网络是一种全新的信息获取、传输和处理技术，通常包含大量的可自组织成多跳无线网络的分布式传感器节点。随着社会的发展和科技进步，这种便捷的信息获取技术得到越来越多重视，传感器网络路由通信技术也因此成为当前科研的热点区域之一。随着研究的进展，传感器网络内多接收节点的应用场景不断涌现。点到多点通信模式的组播技术不仅减少了报文分组的重复发送，减轻了网络工作负载，而且也提高了网络带宽使用效率，对于延长传感器网络的生命周期有重要影响，逐渐成为传感器网络研究的一个新热点。论文主要围绕适用于传感器网络的组播路由协议进行了深入研究，根据不同的设计方式将现有的协议分类，对比研究了适用于无线传感器网络的组播路由协议。论文深入探讨了当前组播路由协议在能耗有效和负载均衡方面的优势和不足，并基于能耗均衡提出了自己的解决方案。论文主要做了以下几方面的工作。设计了一种基于分支消减的能耗均衡组播路由协议BRMP（Branch Reduced Multicast Protocol for wireless sensor network），该协议通过建立分层组播树支持数据的组播传输，协议具有组播树维护、冗余节点消减、自由节点发现等特点。BRMP协议是一种能耗均衡的组播协议，协议设计并实现了分支消减算法和能耗均衡算法。这两种算法是基于能耗的拓扑优化算法。分支消减算法的核心思想是通过优化减少组播树的节点的个数，从而在减少报文转发次数的同时，让更多的节点处于休眠状态，以降低系统的总能耗。能耗均衡算法的核心思想是对能耗过载节点进行关键性判断，对非关键性节点实施能耗保护，让节点进入休眠状态。本文最后使用NS-2仿真平台对提出的能耗均衡组播路由协议进行性能验证，实验结果表明，在性能不受损失的情况下，BRMP协议时一个能耗均衡的组播路由协议；且通过验证，分支消减算法和能耗均衡算法在降低系统能耗和均衡负载方面有着明显的效果。