无线传感器网络分簇拓扑控制算法.pdf

《无线传感器网络分簇拓扑控制算法.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年第33卷第3期传感器与微系统(TmnsducerandMicrosystemTechnologies)143无线传感器网络分簇拓扑控制算法龙昭华，陈丹丹，蒋贵全(重庆邮电大学计算机科学与技术学院，重庆400065)摘要：通过对经典的分簇算法HEED和EEUC进行研究与分析，对它们不足之处进行了改进，提出了一种新的基于双簇首节能的无线传感器网络分簇拓扑控制算法，即DCHEB算法。该算法提出了一种新的簇划分方案，通过此方案可以对无线传感器网络进行合理分簇，使得簇首节点位于合适的位置上，平均了各个

2、簇的节点个数，可以避免簇内的边缘节点过早死亡。最后通过理论分析和仿真工具验证了该算法对减少无线传感器网络的能量消耗和延长其生存时间有很好的作用。关键词：无线传感器网络；分簇；能量消耗；双簇首能量均衡中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)O3_o143-03ClusteringtopologycontrolalgorithmforwirelesssensornetworksLONGZhao—hua，CHENDan—dan，JIANGGui—quan(Schoolof

3、ComputerScienceandTechnology，ChongqingUniversityofPostsandTelecommunications，Chongqing400065，China)Abstract：ThroughresearchandanalysisonclassicalgorithmsofHEEDandEEUC，improvetheirdeficienciesandputforwardanewclusteringtopologycontrolalgorithmsforwireles

4、ssensornetworks(WSNs)namedDCHEBbasedondoubleclusterheadenergysaving．Thealgorithmproposesanewschemeforclusterdividing，bythisscheme．WSNscanbereasonablyclusteredtoensureclusterheadnodeiSlocatedintherightpositionandmakeeachclusternodesisroughlythesameinWSNs

5、，SOastoavoidedgenodewithinclustertoprematuredeath．Finaly，thealgorithmisverifiedthatbytheoreticalanalysisandsimulationtoolshaveverygoodeffectonreducingenergyconsumptionandprolongsurvivaltimeofWSNs．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；clustering；energyco

6、nsumption；doubleclusterheadenergybalance(DCHEB)0引言的拓扑结构和其他拓扑结构相比有一些很明显的优点。例在传感器网络中，能量主要消耗在无线通信模块上，且如：数据融合的任务由簇头节点承担，减少了数据通信量和传感器节点的无线通信模块在空闲状态时的能量消耗与在能量消耗；此种拓扑结构有利于使用分布式算法，能适收发状态时相当，睡眠状态时能量消耗最小J。因此，要应大规模部署的网络；大部分节点在大部分的时间处于睡降低无线传感器网络中的能量消耗就应关闭无线通信模眠状态，减

7、少了无线传感器网络的能量消耗，延长了整个网块。可以考虑选择一些节点作为骨干网节点并打开它们的络的生存时间等。通信模块，同时关闭非骨干节点的通信模块，由骨干节点构1HEED与EEUC拓扑控制算法建一个连通网络负责数据的路由转发。这样，既能保证HEED(hybridenergy—eficientdistributed)算法是一正常的数据通信的需要，也在一定程度上节省了无线传感种使用固定簇半径的分簇协议，该协议中给出了无线传器网络的能量消耗。在这种机制下，无线传感器网络中的感器网络中的3个最重要的需求：延长

8、生命周期、可扩展性节点可以划分两类，分别为骨干网节点和普通节点，骨干网和负载均衡，并通过将能量消耗均匀分布到整个网络中来节点对周围的普通节点进行管辖，也即分簇拓扑结构。骨达到延长网络生命周期的目的。HEED协议中簇首选举主干网节点是簇头节点，普通节点是簇内节点J。这种分簇要依据主、次2个参数。主参数依赖于剩余能量，用于随机收稿日期：2013-09—15基金项目：国家科技重大专项基金资助项目(2009ZX03004-003--04)144传感器与微系统第3