一种具有提高成簇质量的WSN节能分簇路由算法.pdf

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1、第25卷第2期传感技术学报Vo1．25No．22012年2月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．2012AnEnergy-EficientClusteringRoutingAlgorithmwithImprovedQualityofClusterinWirelessSensorNetworksDINGYue，DINGYong，YUChundi，LIWei(CollegeofAutomation，NanjingUniversityofAeronautics

2、andAstronautics，Nang210016，China)Abstract：Byanalyzingtheirrationaldistributionofnodesinwirelesssensornetworks，analgorithmwhichinvolvesthenodedegree，relativedistanceanddumpenergyisproposed．Theclusterheadischosennotonly~cusingonthenodedegreebutalsocons

3、ideringtheirrelativedistanceandresidualenergy．Bythisway，thequalityofclustercanbeimprovedandtheenergyconsumptionofthecommunicationbetweenmembernodesandclusterheadcanbede—creased．Atthesametime，thenodeswithlowenergyhavelessprobabilitytobecometheclusterh

4、ead．Therefore，itcanimprovethequalityofthenetworkandextendthelifetimeofthenetwork．Therationalityofalgorithmisverifiedbycomparingtheexpectednumberofclusterheadandexpectedcoverageareawiththepracticalresult，whichisgotfromthesimulation．Keywords：wirelessse

5、nsornetworks(WSN)；clusteringroutingalgorithm；qualityofcluster；residualenergyEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．02．023一种具有提高成簇质量的WSN节能分簇路由算法丁岳，丁勇，于春娣，李伟(南京航空航天大学自动化学院，南京210016)摘要：通过分析无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)分簇路南协议中簇首节点分布不合理的问题，提出了

6、一种基于节点度数、节点问的相对距离和节点剩余能量的节能分簇路南算法。该算法在选择簇首时，充分考虑节点的度数和节点之问的相对距离，这样选择出的簇首不仅覆盖性能好而且在形成的簇中成员节点和簇首节点问的平均距离短，因此簇内通讯的代价小；同时该算法还考虑了节点的剩余能量，能量低的节点成为簇首的可能性降低。通过这样的方法选择簇首形成的簇提高了成簇的质量，进而提高了网络的整体性能，延长了网络的生存时间。在仿真过程中．本文通过计算得出了簇的理想最优情况，并与仿真结果进行比较，验证了本文算法的合理性。关键词：无

7、线传感器网络：分簇路由算法：成簇质量：剩余能量中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)02—0258—05无线传感器网络是由大量低成本、低能量的无线跳通信的方式转发到数据接收节点。路由协议的好传感器节点组成的，它们被部署在指定的区域，通过坏直接决定了传感器节点在传输数据时的能耗的多自组织的方式形成一个多跳的无线网络。能够在人们少和网络的生存时问的长短_3J。针对网络中节点无法接近的恶劣或者特殊的环境中正常工作．这一随机部署、能量受限、自组织、网络拓扑变化频繁等

8、技术在．[业、军事、环境监控、医疗等领域内得到了广特点，采用基于分簇的层次型路由算法相对于平面泛的应用。这些节点很容易被部署，但只能利用电池路由算法有更好的适应性和节能性l4]。分簇算法供电很难被回收更换电池，因此如何延长整个网络的是将传感器网络的节点划分为不同的簇。每个簇中生存周期是WSN中的研究热点之一l12]、有一个簇首节点，簇中的其余成员节点将信息发送WSN路由协议是负责在网络层中寻找一条数给簇首节点并由簇首节点进行数据的融合和转发。据传输路径，将数据包从产生该数据的源节点以多其中，簇首