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无线传感器网络集传感器技术、嵌入式计算技术、网络技术及无线通信技术于一体,相互协作,实时监测、感知和采集各种环境或对象的信息,并对其进行处理,传送到需要这些信息的用户。无线传感器网络作为一个新的研究领域,具有十分广阔的应用前景。无线传感器网络与传统网络相比,能量受限是其最大的一个特点,因此,节能成为无线传感器网络关心的一个重要目标,在研究无线传感器网络时,需重点考虑能源、资源的有限性。本文从减少网络能量消耗的角度出发,针对簇头通信距离有限的问题,提出了一种基于数据融合的无线传感器网路层次型路由协议——DARP(Data Aggregation based Routing Protocol),将数据融合和路由协议相结合,通过均衡网络内各节点能耗达到延长网络寿命的目的。本文首先对无线传感器网络的概念、体系结构、特点以及应用领域做了简要介绍;接着对无线传感器网络现有层次型路由协议进行了比较研究;然后研究和分析了无线传感器网络中减少能量消耗的手段,并在此基础上提出了协议DARP,建立了协议的网络模型,给出了协议的前提假设以及形式化描述。该协议主要包括簇内路由、簇间路由两个方面:在簇内路由方面,本文提出了一种簇内路由协议——隔跳多路数据融合路由协议DARP_IHMDA(DARP_Interval-Hoop Multi-path Data Aggregation routing protocol)。该协议采用簇内分区隔跳传输的思想,利用信息队列分区形成数据传送Hamilton圈,将数据融合与路由紧密结合,节省网络中节点发送数据消耗的能量,延长网络生存时间。在簇间路由方面,本文主要提出了两个算法:连通支配集构造算法DARP_MCDS(DARP_Minimum Connected Dominating Set algorithm)和基于最小反向多播树的路由算法DARP_RMSPT(DARP_Reversing Multicast Shortest Path Tree based routing algorithm)。前者在拓扑生成算法的基础上,进一步构建更小的连通支配集,解决了簇头有效通信距离问题,为构建更优的路由提供了良好的通信基础;后者在前者构造的类核心骨干网上构建分布式最小反向多播树,将孤立的簇连通起来,利用最短路径树实现簇间路由。以上两种算法均只要求网络节点具有局部的网络拓扑信息,克服了集中式算法需要收集整个网络拓扑信息的缺陷,算法具有可伸缩性。最后,本文利用仿真工具NS2从网络能量消耗、生存时间以及节点密度三方面分别对DARP协议进行了仿真分析。实验结果表明,DARP协议解决了簇头通信距离有限的问题,降低了簇头负担,使网络内各节点能耗更加均衡,有效地提高了传感器网络的使用寿命。