WSNs基于非均匀分区成簇的多跳路由协议.pdf

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1、WSNs基于非均匀分区成簇的多跳路由协议陈笑，等Multi—hopRoutingPrOtOcOIBasedonUnevenZonedCIusteringfOrWSNs障笼1祁劳宴1铍镥1HuagloryTia血eld2(化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室(华东理工大学)1，上海200237；DepartmentofComputer，Communicatio璐锄dInteractiVesystems。SchoolofEngineering蛐dBuiltEnviro啪ent，Clas90wCaledoIli扑University2，GIasgo

2、wscoⅡand，U．K．G40BA)摘要：针对无线传感器网络中节点能量有限和能量空洞问题，提出了一种基于优化簇半径的非均匀分区成簇多跳路由算法(uzcMR)。在分簇时充分考虑节点的能量和地理位置，通过“逐层分区”的方法将整个网络以sink为中心划分成若干个区域。每个区域中的节点通过最优簇半径进行分簇，同时使用参数使靠近sirIl【节点的簇的规模小于远离sink节点的簇，并采用了最小通信代价的多跳路由。试验表明，与低功耗自适应集簇分层型(LEAcH)协议相比，uzcMR形成的簇首分布均匀，有效均衡了节点能量消耗，缓解了能量空洞问题，显著延长了网络生

3、命周期，也扩大了协议的适用规模。关键词：无线传感器网络(wsN)低功耗自适应集簇分层型(IJEAcH)协议能量消耗sink节点多跳路由协议中图分类号：TP273文献标志码：AAbstnct：Tosolvet}lepmbIemsinwimle鸥sen∞rnetwork。i．e．．Iim“nodeenergy明denergyhole，tIleunevenzonedclusteIingmulti-hopmulirlg《UZCMR)algorithmba跎donoptimi舱dclustermdiusispmposed．Inclustering，energ

4、y柚dgeographjclocationofthenodearefullytal【eninto耻count．Throught}Iemethodof‘．hierarchicpartition”。t

5、leenti陀networki8dividedinto鸵veralzoneswitllSink踞thecenter．711IenodesineachzoneareclusteredviaoptiInizedclustermdius．Inaddition。tIlroughadoptingp咖neter。tomaketllescaleofcluste瑙nea

6、r‰nodeofSinksmaUert}I明tIIatof山ecluste硌fhf而mtheSink．Funhe册。陀-themulti-hopmu“ng“t

7、Iminimumcommunicationcostisused．7nleexperimentsshowthatcompanngwitlltIleU￡ACHpmtoc01．tlleclusterheadsfomedbyUZCMRaredistributedeveIlly．tlIustlleenergyconsumptionofthenodesise雎ctivelybal蛐ced，蚰dtIIep

8、mblemofenergyhoIeise啪d．nehfecycleofnetworkisobviouslyextended-蛐dtlleadaptablescaleofthepmtocolisexpanded．Keywor凼：Wi陀le够∞n∞rnetwork(WSN)bwenergyadap“Veclusteringhierarchy(LEACH)pmtocolEner科co璐啪一∞SillknodelⅥulti—hopmu“ngprotocol0引言无线传感器网络的目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域里被监测的对象信息。大规模无线传感器网络

9、通常包括三类节点，即传感器节点(鸵n鲫rnode)、汇聚节点(Sink)和管理器节点⋯。鉴于能量平衡或其他总体网络性能指标，节点之间并不是全部一对一进行通信，而是通常借助中间节点以多跳路由的方式将源数据传送至目的节点。分簇路由是无线传感器网络节省能耗的一种重要方法，采用分簇结构可以提高能量利用效率，达到负载国李自然科学基金责助项目(缩号：2∞760“)；上海市基础研究重点基全资助项目(嫡号：10JcI枷5∞)；上海市重点学科建设基金资助项目(蝙号：B504)。修改稿收到日期：2012—05—3l。第一作者陈笑(1988一)．女，2012年毕业于华东

10、理工大学控制科学与工程专业．获硕士学位；主要从事无线传毒嚣同络路由协议方面的研究工作。平衡的目的。它的主要思想是在无线传感