基于双簇头的无线传感器网络多跳路由协议

针对无线传感器网络分簇路由协议中簇头节点负载过重的问题,提出一种基于双簇头的多跳路由协议,该协议基于LEACH产生主簇头,然后根据节点的剩余能量及其与主簇头的距离产生副簇头,以负责数据转发的任务,减轻主簇头的负载,并在各副簇头之间形成簇间路由,将数据以多跳的方式传送到基站.仿真实验表明,与LEACH相比,该协议较好地均衡了网络的能量消耗,延长了网络的生命周期.     

基于节点密度的无线传感器网络簇首选取机制

目的 避免无线传感器网络簇首过早死亡,延长网络寿命.方法 使簇首节点分布在节点部署比较密集的区域,避免簇首与簇内节点通信距离较远而使簇首耗能过大.结果 提出一种基于簇首与簇内节点平均距离最小化的簇首选取方式,有效地降低了位于节点密度小区域的节点成为簇首的概率,从而将节点能量均衡分布到整个网络.仿真实验表明,随着网络规模的增大.所提算法与LEACH协议相比能够延长网络的生存时间20%以上.结论 笔者所提簇首选取机制能够有效地延长网络寿命.     

基于能量异构网络环境下的WSN优化成簇算法

在能量异构无线传感器网络中,节点的初始能量在一定的范围内随机分布,负载均衡和降低能耗是传感器网络成簇算法的一个重要挑战．提出了适用于能量异构网络环境下的传感器网络生存时间优化成簇算法SNLOC（Sensor Network Lifetime Optimization Clustering Algorithm）,该算法通过构造基于节点剩余能量的簇首选择机制和基于综合代价函数的簇域划分机制,在有效保证节点能量损耗公平性的同时逐渐降低网络节点间的能量差异,很好地延长了网络生存时间．模拟实验结果显示,在能量显著差异的网络环境中,SNLOC可以更好地实现负载均衡,极大地提高网络的生存时间．     

一种基于LEACH的能量高效分簇路由协议

针对LEACH协议中簇首节点随机选择和簇首节点与汇聚节点间传输数据时采用单跳方式,增加能量损耗的问题,提出基于LEACH协议的能量高效路由算法EEPBL。相比于传统的LEACH协议,EEPBL通过对PEGASIS节点成链思想研究,在簇首选择阶段采取集中控制的方式,首先,基站选取剩余能量较多的节点担任簇首;其次在簇间进行数据传输时,借鉴PEGASIS协议的链式结构,通过贪婪算法将簇首节点从基站最远端形成一条链路,使数据沿着由簇首节点组成的链路传送至基站。另外在簇内簇首轮换方面,设置能量阈值,当簇首节点剩余能量高于能量阈值时可不必进行簇首轮换。仿真实验结果表明,相比于LEACH协议,EEPBL延长网络生命周期约30%,数据传输总量约为LEACH的3.9倍。     

LEACH协议簇头选择算法的改进与研究

分簇式路由协议LEACH随机地将节点设置成首领节点均衡整个网络的能量消耗.提出一种簇头选择优化的方法,将簇首选择能耗计算到网络的整个能耗中,推导出最优簇首数,然后利用距离关系将所有节点群组化,使群组的数量与期望最优簇头个数相同,簇首的实际个数与期望的簇头个数相同,从而提高了网络生命周期,节省了网络能耗.     

基于簇首连任和多汇聚节点的WSN路由算法

为延缓传感器网络寿命,减少网络能量消耗,通过分析LEACH路由算法的不足,提出一种基于簇首连任机制和多汇聚(sink)节点的无线传感器路由算法.即在成簇阶段采用一个簇首在多轮中连续担任簇首的机制,以减少每轮因选簇首而耗费的能量;在数据传输阶段使用多个sink节点接收簇首发来的信息,以降低通信中的能量消耗.仿真实验结果表明,该算法能有效延长网络生命周期且减少网络能量消耗.     

一种基于能量均衡的分簇多跳路由协议EB-LEACH

针对经典LEACH协议中随机选取簇首造成簇的分布不均,簇首节点在选择时没有考虑剩余能量,簇首节点到汇聚节点采用单跳通信等不足,提出了一种基于能量均衡的分簇多跳路由协议EB-LEACH.该协议采取增设中继节点承担数据转发,分担簇首节点工作的方式来节省节点能量,从而可延长整个传感器网络的生命周期.利用NS2对改进协议EB-LEACH与原协议LEACH进行了仿真实验研究,结果表明:改进协议在网络寿命、基站接收数据量和能量消耗等方面较之原协议均有所改进.     

无线传感器网络中基于能量比的簇首选择机制

针对无线传感器网络中节点的不同能量损耗度,提出了基于能量代价的能量比簇首选择机制;该机制首先将普通节点视为簇首节点,计算节点的必要能量损耗值和节点当前的能量剩余值;并结合本文提出的能量比概念及计算公式,将上述能量相关值转化为可衡量传感器节点的能量损耗快慢度的簇选因子量值。仿真实验表明,该算法实现了更优的簇头选择,能有效延长网络生命周期。     

具有最优簇规模的传感网不等簇数据收集协议

针对无线传感器网络的能量空洞问题,提出了一种具有最优簇规模的无线传感器网络不等簇的数据收集协议(UCPOCS)。首先,UCPOCS协议运用定时广播代替传统的消息协商机制竞选簇首。其次,利用候选簇首的位置信息从理论上获得最优簇半径对网络进行不等簇的划分。然后,簇首间多跳路由机制根据其相邻簇首的剩余能量等3种信息选择其中继节点,使UCPOCS能够适用于均匀和非均匀节点分布情况。最后,仿真结果表明UCPOCS协议能够有效地均衡网络能量消耗,延长网络寿命。     

利用粒子群优化的WSN环状簇路由协议

针对无线传感器网络(WSN)中采用多跳分簇算法所带来的能耗不均衡问题,提出了一种利用粒子群优化的环状簇路由协议. 该协议采用粒子群算法将整个网络划分成间隔不等的同心圆,在各环内再分成若干扇区作为簇首选举的基本单位. 在每个扇区内,各节点根据到扇区中心的距离剩余能量来竞选簇首. 同时引入能级的概念,在很大程度上克服了簇首轮换速度过快造成网络开销过大以及轮换速度过慢造成单个节点过早死亡的缺点. 仿真结果表明,该协议有效地均衡了各环间的能耗,延长了网络寿命.