基于蚁群的无线传感器网络双簇头算法

在无线传感器网络分层路由协议LEACH的基础上,重新定义了"轮"的概念,把每一轮划分成3个阶段而不是传统的2个阶段.提出基于蚁群的双簇头算法,根据信息素浓度在每一簇中选择具有分工特征的主簇头和副簇头,分别进行数据收集、融合、传输等工作.与LEACH和LEACH-C算法进行实验比较,该算法较好地平衡了网络的能量消耗,延长了网络的生命周期.     

无线传感器网络区域内心距离的固定分簇算法

分布式分簇算法(LEACH)中每轮的簇头数量不稳定以及位置分布不均匀,针对此问题,为了延长无线传感网络的稳定周期,优化簇头选举机制,以及均衡网络的能量消耗,提出了一种改进的固定分簇算法;该算法采用固定分簇技术,以汇聚节点为中心将网络划分为等大小的区域;在簇头选举阶段,引入代价函数,综合考虑固定分簇内各节点剩余能量、区域的内心距离、位置布局等因素,优化簇头的数量和布局;通过Matlab仿真实验表明,改进后的算法与原算法对比,均衡了网络能量消耗,每轮中簇头数量稳定且分布较均匀,有效延长了网络的稳定周期、半衰周期和生命周期。     

传感器网络中一种基于节点平均能耗的分布式簇头选取算法

在分簇路由协议中,延长传感器网络的寿命在很大程度上依赖于簇头节点选择的合理性。通过对LEACH算法的改进,提出了一种基于传感器节点的每轮平均能量消耗的分布式簇头选取算法。算法在簇头选取时除了考虑节点轮流成为簇头的问题之外,同时还考虑了各节点平均每轮成簇及工作消耗的能量。仿真实验表明,新算法能比LEACH、DCHS等算法更有效地降低网络的能量消耗,均衡网络能耗水平,从而可进一步提高传感器网络的生命周期。     

基于分簇和覆盖优化的改进LEACH协议

针对传统LEACH协议中簇头数量自由度高以及分布不均所导致能量消耗过多的缺陷,提出一种基于优化分簇的、能耗均匀的改进LEACH协议。改进簇头选择机制,在常规能量阈值选取簇头节点的过程中,引入最优簇半径控制策略,改善簇头节点的物理分布位置,达到网络能量的均衡,同时引入网络覆盖率控制簇头数目,避免产生多余的簇头节点。该算法还在传统LEACH协议的基础上,使用CH-VCH交替轮寻策略简化计算量。仿真结果表明,该改进LEACH协议能解决传统LEACH协议存在的能量问题,使网络的能量消耗更加均匀,并在一定程度上延长网络的生存期限。     

基于LEACH的无线传感器网络分簇路由算法

路由协议是无线传感器网络的重要组成部分之一,而路由算法在路由协议中起着至关重要的作用。文章在LEACH算法基础上,提出一种改进的路由算法,改进后的算法采用相对固定的成簇方式,每隔一轮重新构建簇。利用图论中的prim算法,选择每轮中Ped最大的簇头作为根节点,在簇头节点之间构造树形路由,簇头之间以多跳方式将收集到的数据发送到根节点,然后通过根节点将整个网络收集到的数据发送到基站。仿真结果表明,与LEACH算法相比,改进算法降低了能耗,有效延长了网络生存周期。     

无线传感网中多跳路由算法的研究

以提高路由协议效率、延长无线传感器网络的生存期为目标,基于LEACH协议,设计了一种新的多跳路由算法.该算法的每一轮都包括簇头选举、簇形成、建立贪心增长二叉树和数据传送四个阶段.该算法通过合理地选择簇头和形成簇,并由中间转发簇头进行数据融合处理,减少了网络中传送的数据量,可有效地降低能耗.在仿真实验中用C++进行了算法实现,比较了新算法与LEACH的运行结果,分析了算法的能耗.仿真结果证明了新算法在节能方面的有效性.     

基于传感器网络能量均衡分簇算法仿真研究

研究传感网络能量均衡分簇延长网络寿命问题。针对LEACH算法中簇首分布不均及簇首与基站一跳通信能耗大的问题,造成网络簇头的不均匀分布带来的能耗不均衡问题以及簇头的瓶颈等,为了解决上述问题,提出了一种基于能量高效的无线传感器网络分簇路由算法。算法首先在簇头选择过程中利用节点的能量、邻节点数以及每一轮中簇头的个数等参数设置节点当选簇头的优先度,使簇头均匀地分布在网络中;在簇的组建过程中利用能量参数设置簇的重建条件,达到减小簇的重建频率的目的。     

无线传感器网络中分区分簇路由协议的设计

为了解决LEACH协议中簇头分布不均匀以及频繁选举簇头的问题,提出了一种分区分簇路由协议(subsection cluste-ring routing protocol,SCRP)。在SCRP算法中,节点根据基站发送的关于划分区域的消息包,加入相应的区域;在每个区域选择簇头时,综合考虑了LEACH协议中提及的阈值以及簇头的剩余能量和平均消耗能量;与基站通信时,考虑了区域内簇头的剩余能量。实验结果表明,SCRP能够比LEACH有效地延长网络的生命周期,提高基站的数据接收量。     

一种LEACH协议的多级分簇改进算法

LEACH协议的簇头节点分布不均,导致网络负载不均衡.为此,提出一种LEACH协议的多级分簇改进算法.将网络划分为若干小单元,采用多级分簇相结合的方法,在簇头节点选举过程中引入节点剩余能量作为参考度量,以减少簇头节点与sink 节点之间的通信能耗.仿真结果表明,当网络规模增加到200节点时,该算法在第420轮出现第一个死亡点,优于LEACH协议,能延长网络生存周期,降低网络能量消耗.     

无线传感器网络的簇头间距自适应HDA-LEACH算法

针对LEACH算法中当某些簇头间距过近时会导致传感信息冗余和簇头多余能耗的问题进行了改进,提出了HDA-LEACH算法,增加了对节点剩余能量以及簇传输阶段的考虑,并且从两方面提出了簇头间距自适应的拓扑控制改进方案：一是重新分配簇头以消除簇头间距过近情况,二是取消两太近簇头中能量较低簇头的簇头资格。用MATLAB对LEACH算法和HDA-LEACH算法进行仿真,证实HDA-LEACH算法在网络生存时间和负载平衡程度上比LEACH算法有了明显提高。     

一种基于模糊逻辑的簇头均匀分布算法

分簇路由协议使用分簇算法来提高网络的生命周期,簇头选择是分簇算法中一个关键环节。针对簇头选择这一过程,本文采用一种基于模糊逻辑的2轮簇头选择算法,模糊逻辑包括2个模糊描述：节点的剩余能量和节点到基站的距离。首轮基于模糊逻辑的簇头选择算法不考虑簇头之间的距离,选择结果可能出现簇头之间距离较近,分布不均匀的情况,因此,通过簇头的次轮选择,对于距离太近的簇头节点所在的簇,计算这些簇内的节点之间的链路消耗,将链路消耗最小的节点作为新簇头,使簇头分布均匀。仿真结果表明,在网络的存活节点数量和剩余能量方面,本算法优于LEACH协议和基于模糊逻辑的一轮簇头选择算法。     

基于剩余能量和节点度的无线传感器网络分簇算法*

为了解决无线传感器网络的能量效率问题,提出了一种基于剩余能量和节点度的分簇算法BREND。该算法在簇头选取过程中,通过两轮分簇竞选最终簇头,综合考虑所有节点剩余能量和节点度,避免能量低的节点当选为簇头,并且采用临时簇头退位机制,一跳通信范围内只有一个临时簇头,使簇头分布更加均衡。仿真结果表明,与LEACH和ENCA算法相比,该算法延长了网络生存时间。     

一种综合能量和节点度的传感器网络分簇算法

针对无线传感器网络分簇过程中簇首耗能过快问题,提出了一种综合节点剩余能量和节点度数进行簇首选取的分簇算法ENCA(energy and node degree synthesized clustering algorithm).该算法在每轮的簇首选取中考虑了每个簇内所有节点的剩余能量和平均剩余能量,并在每个簇中依据节点的度数优化簇首的选择.在算法运行过程中,在保证网络连通的同时,避免了能量较低的节点当选为簇首.仿真结果表明,与LEACH算法和ACE算法相比,ENCA算法均衡了网络中节点的能量消耗,有效延长了网络寿命.     

无线传感器网络LEACH协议群首算法的改进

LEACH是最早的无线传感器网络路由协议之一,其组网过程中的推选群首的算法存在着群首个数和群首位置分布不稳定的现象,对网络寿命会产生不良影响。本文提出了撤销群首算法和增选群首算法,通过调整群首数目和群首间距离,达到使群首个数和分布位置趋于稳定的目的,仿真结果证明了算法的有效性。     

基于量子遗传算法的无线传感器网络路由研究

通过分析无线传感器网络(WSN)分簇路由算法中簇首节点分布,能量消耗,数据传输等问题,提出了一种基于熵权法量子遗传算法的路由算法,该算法在簇首的选举过程中采用熵权法动态的确定节点剩余能量、节点间的通信距离、节点度数和节点与基站的距离这四个因素的权值系数,在簇首选举结束后,利用量子遗传算法寻找出一条遍历所有簇首与基站的路由,通过最佳路由将所采集的数据传输给最终的基站节点。该算法实现了合理的簇首选举,并在簇首间采用最佳路由的方式向基站传输数据的功能。仿真结果分析表明,该算法在网络生存周期、能耗均衡方面均优于LEACH、CECA-GA算法,达到了延长了网络生存周期,均衡能耗的目的。     

一种混合式无线传感器网络聚类路由算法

分析了无线传感器网络中的的聚类路由算法LEACH和LEACH-C算法,结合这两个算法的特点,设计出簇首个数不变的LEACH-M算法。该算法采用了由基站决定首轮簇首的方式,再由本轮簇首选定下一轮簇首的方法,有效解决了LEACH中簇头随机选择时不是最优位置的问题和LEACH-C中对基站的依赖问题,另外,在簇首选取上,该算法设计出了一种低复杂性的节点权值的计算方法。通过实验结果证明,该算法在有效地延长了网络的生命周期和提高了基站接收的数据量的同时,也具有较好的适应性与健壮性。     

差分进化优化的非均匀分簇算法

针对固态发酵无线测温系统中传感器节点位置、能量等受限因素导致能量消耗不均而过早死亡的问题,提出了一种基于差分进化改进的非均匀分簇算法。该算法省去了LEACH协议中每轮频繁选簇的机制,而是从系统的稳定性出发,一次性选择固定数目的簇首,采用差分进化算法优化节点覆盖率。同时,采用能量差异化匹配策略,合理地分配簇首节点与普通测温节点的初始能量,延长网络寿命。仿真结果表明,该算法有效改善了“热区”问题,均衡了能耗,在一定程度上延长了网络的生命周期。