基于竞争机制的无线传感器网络分簇路由协议.pdf

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1、第23卷第2期传感技术学报V01．23No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20102010年2月ClusteringRoutingProtocolBasedonCompetitionMechanismforWirelessSensorNetworkLUQiang，HEXiongxiong，FENGYuanjing，BAIYang(1．ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310023，China；2．WenzhouUniversity

2、，WenzhouZhejiang325000，China)Abstract：Oneofthechallengesinthestudyoftheroutingofwirelesssensornetworkistobalancethenetworkenergyconsumptionandimprovethenetworklifetime．Inviewofthedrawbacksoftheexistingclusteringroutingalgorithms，thispaperproposesanovelonecalledCMC

3、RPbasedoncompetitionmechanism．Thisroutingprotocolintroducescompetitionmechanisminheadselection．Whenthenoderesidualenergyishigherthanthesetpointoftheaverageenergyofthenetwork，thenodecompetestobecomeacandidateoftheclusterheadandtheapplicationofquasiphysical—forcebe-

4、tweenthenodesadjuststhethresholdinordertobalancethedistributionofthenetworkcluster．Whileformingofthefor-matingcluster，ordinarynodesareconsideredtoconsistofclusterformationaccordingtocommunicationcostortheclus—ter—headtoquasiphysical—forcebyprobability．Comparingwit

5、htheexistingprotocols，theresultshowsthatCMCRPalgo—rithmhasabetterperformanceinbalancingnetworkloadandextendingthenetworklifetime．Keywords：wirelesssensornetwork；competitionmechanism；clusteringrouting；quasiphysical—forceEEACC：7230基于竞争机制的无线传感器网络分簇路由协议木卢强，何熊熊h，冯远静，白杨(

6、1．浙江工业大学信息工程学院，杭州310023；2．温州大学瓯江学院，浙江温州325000)摘要：均衡网络能量消耗并提高网络生存周期是无线传感器网络路由研究的一大挑战。针对现有分簇路由算法的不足，本文提出了一种新的基于竞争机制的无线传感器网络分簇路由协议(CMCRP)。该路由协议在簇头选择中引入竞争机制，当节点剩余能量高于网络平均能量设定值时，节点竞争为候选簇头，同时引入节点间的拟物力作用对闽值加以调整，以均衡网络中簇的分布；在簇形成过程中，普通节点根据通信代价及与簇头的拟物力依概率成簇。与现有协议比较结果表明，CMCRP

7、算法在均衡网络负载，延长网络寿命等方面具有良好的性能。关键词：无线传感器网络；竞争机制；分簇路由；拟物力中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)02—0245—06无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，于无线传感器网络的建筑物监测系统，该系统采用WSN)是由部署在监测区域内大量廉价微型传感器基于分簇结构的两层网络系统，实现了建筑物健康节点组成，通过自组织无线通信方式，协作地感知、状况的监测。采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发分簇路由协议具有拓扑结构便于管理

8、，无需维护送给用户的一种智能型网络u。在军事、农业、环复杂的路由表，较高的网络能量利用率，较好的可扩境监测、医疗卫生、工业、智能交通、建筑物监测、空展性，适合大规模网络等特点，是目前路由协议研究间探索等领域有着广阔的应用前景和巨大的应用价的热点J。LEACH作为早期的分簇路由协议，有效值。加州大学开发的