一种无线传感器网络基于链路转发的拓扑控制算法new

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1、一种无线传感器网络基于链路转发的拓扑控制算法徐宏1汪光阳2(1．安徽工业大学计算机学院安徽马鞍山243002；2．安徽工业大学安徽马鞍山243002）联系作者e-mail:xuhong@ahut.edu.cn摘要:在无线传感器网络中，通过拓扑控制的研究，可以有效降低网络节点能量的消耗，延长网络的生存期，本文提出了一种基于链路转发的混合分簇（LinkTransmitHybridClustering,LTHC）拓扑控制算法。该算法是在传统的LEACH算法的基础上，通过改变簇首的通信方式来降低能耗。算法主要思

2、想是：在网络生成若干簇后，在簇首与SINK节点之间建立一条链路，并且链路节点为非簇首节点，簇首通过该链路转发数据到SINK节点。通过这种通信方式可以有效缓解离SINK节点较远的簇首能量消耗，使得网络的能量消耗平均分布到网络其他节点上，从而有效的延长网络的生命期，提高了网络的通信量。通过仿真，发现LTCH算法远远优于传统的LEACH算法，在通信量上及网络生存期上都有很大的提高。关键字：无线传感器网络链路转发拓扑控制混合分簇中图法分类号:TP393　　　文献标识码:AAnLinkTransmitHybrid

3、Cluster-BasedTopologyControlAlgorithmsinWirelessSensorNetworksXUHong1WANGGuangYang2(DepartmentofComputerScience,AnhuiUniversityofTechnology，Anhui.Maanshan243002,China)1(AnhuiUniversityofTechnology，Anhui.Maanshan243002,China)2作者简介：徐宏（1979.11），男，讲师，主要研究方向为

4、无线传感器网络；汪光阳（1955.6），男，教授，主要研究方向为计算机控制与仿真等。E-mail：xuhong@ahut.edu.cnAbstract:Researchoftopologycontrolcanmakesaveenergyconsumeefficaciouslyandprolonglive-timeinwirelesssensornetworks.Thispaperputforwardonebasedlinktransmithybridclusteringtopologycontrolar

5、ithmetic(LTHC).OnthebaseoftheLEACH,LTHCreduceenergyconsumethroughchangethewayofcluster-node’scommunication.Thearithmetic’sideaisWhenclustershavebeenformed,onelinkbecreatedbetweenclustersandSINKnode,andlink-nodemustbenon-cluster.ClustertransmitsdatatoSINK

6、nodethroughthelink.ThecommunicationcaneconomizemuchenergyfortheclusterwhichawayfromSINKnode,andmakeenergydistributingonnetworkevenly,prolongthelive-timeofnetwork,andimprovecommunications.Throughexperiment,wegetthatLTCHmorebetterthanLEACH,andhasmuchimprov

7、ementincommunicationtimesandnetworklive-time.Keywords:WSNLinktransmitTopologycontrolHybridclustering1引言随着半导体技术、通信技术、微电子技术、计算机技术的飞速发展，一种新型网络—无线传感器网络开始应用到各个领域，无线传感器网络是由大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统[1]。该网络系统中节点众多，每个节点采用能量有限的电池供电，且不能进行二次供电，节点能量耗尽，意

8、味该节点失去了工作能力，网络的存活时间也因此终止。因此，设计高效的无线传感器网络拓扑结构，降低无线传感器网络节点的能耗，延长网络的存活时间是无线传感器网络研究的重要内容。无线传感器网络由若干传感器节点组成，每个节点是一个微型嵌入式系统，具有数据感知、数据处理、无线通信等功能。传感器节点通过数据感知模块获得数据，然后通过数据处理模块对数据进行融合处理，最后通过无线通信模块发射给基站（SINK）。在这个过程中，研究发现无线通信模块是节点能量消耗