无线传感器网络中基于网关的多级簇树维护更新算法.pdf

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1、第23卷第2期传感技术学报Vo1．23No．22010年2月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．2010MaintenanceandUpdateAlgorithmofHierarchicalClusteringwithGatewayforWirelessSensorNetworkYANXinfang，ZHANGYongqi，WANGZhilong，LIXigang(CollegeofInformationEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract：Asth

2、ewirelesssensornetworknodeswithanon—renewableenergy，andinordertoreduceandbalancetheenergylossesofeverynode，itdemandsthattheprioritytoenergy—efficientshouldbepaidtotrytoextentthewholenetworklifetime．BasedontheconceptofmaximalindependentsetandminimumdominatingsetbyGraphtheory，itintroducesanewE

3、AMCT—G(Energy—AwareMultilevelClusteringTreewithGateway)algorithmandthenproposesitsmaintenanceandupdatingalgorithm．Thesimulationresultsdemonstratedareeffective．Keywords：wirelesssensornetwork；maximalindependentset；minimumdominatingset；EAMCT-GalgorithmEEACC：6150P无线传感器网络中基于网关的多级簇树维护更新算法术词新芳，张永琦，

4、王志龙，李锡刚(郑州大学信息工程学院，郑州450001)摘要：由于无线传感器网络节点的能量具有不可再生性，为了减小和均衡网络中各节点的能量损耗，要求把能效高放在首位，以尽可能的延长网络生存期。文中介绍一种利用图论中极大独立集和极小支配集的概念设计的基于能量的有网关的多级簇树EAMCT．G(Energy—AwareMultilevelClusteringTreewithGateway)算法，并提出该算法的局部维护和更新算法，使得EAMCT．G算法具有可扩展性好和自恢复能力，最后通过仿真验证算法的有效性。关键词：无线传感器网络；极大独立集；极小支配集；EAMCT—G算法中图分类号：

5、TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)02-0260-05无线传感器网络综合了现代传感器技术、微电文中介绍一种新的基于能量的有网关的多级簇子技术、通信技术、嵌人式计算机技术和分布式信息树EAMCT—G(Energy—AwareMultilevelClustering处理技术等多项技术，是一个新兴的交叉研究领TreewithGateway)，该算法利用图论¨中独立集域【lJ。它由部署在监测区域内大量的廉价微型传的概念，选用一组权值(剩余能量)高的节点组成一感器节点组成，这些节点通过无线通信方式形成一个具极大权的极大独立集，这个极大独立集中的节个多跳的自组

6、织的网络系统，其目的就是协作地感点也构成了极小支配集，于是就形成了以这些节点知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并为簇头的簇；网络分簇后，将某些簇成员节点作为连对这些信息进行处理，最后发送给观察者。目前，无接相邻两个簇头节点的网关节点，然后利用图论中线传感器网络(WSN)的应用涵盖了工业、农业、环根树的概念，先将传感器网络中的基站(BaseSta．保、医疗、家居、交通、军事等诸多领域。但是，由于tion，简写BS)作为树根加入簇树集合，随后利用这无线传感器的节点通常都被安置在一些条件恶劣的些网关节点逐步将所有簇头都加入到簇树中就生成环境中，所以，节点的工作能耗成了制约整

7、个网络生了有网关的多级簇树结构。该算法也考虑了选簇头存期的关键因素，因此在设计路由协议时，要在的优化措施，即利用具极大权的极大独立集去获得保证连通性和覆盖性的前提下，首要的考虑因素就能力强的极小簇头(支配)集，可减少很多不必要的是延长网络的生存期，降低每一个节点的能耗，基于转发，有效地抑制传输数据以达到节能的目的；另分簇的路由算法是目前常用的方法。外，通过一些网关节点连接簇头，可以降低数据长距项目来源：河南省基金项目与前沿技术研究基金项目资助(72300410430)收稿日期：2009—08