无线传感网高斯分簇路由算法的研究及实现.pdf

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1、第24卷第9期传感技术学报Vo1．24No．92011年9月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSSep．2011GaussClusteringRoutingAlgorithmforWirelessSensorNetworksCHENNingning，YULi，HONGZhen，ZHANGGuiJun(CollegeofComputerScience，ZhejiangUniversityofTechnology，Hangzhou310023，China)Abstract：Thispaperisconcernedwiththeproblemofrouting

2、formobilewirelesssensornetworks．Twokeyfactorsareanalyzedinthismutingalgorithm：distanceandresidualenergy．AGaussclusteringroutingalgorithm(GCRA)isproposed．InGCRA，theoptimumdistancebetweenclusterheadsissetasthemean，thestandarddeviationisdeterminedbytargetnodes．Residualenergyandaverageenergyoftargetn

3、odesarealsoconcernedinGCRA．Andthenodetobeaclusterheadisdefinedbythedistancetotheknownclusterheads．Inthephaseofclustering，thenearestclusterheadtothenodeisselectedasitsfinalclusternode．ComparingwithLEACHandCMCRPinthewirelesssensornetwork，thesimulationillustratesthattheGCRAprolongsthenetworklifetime

4、highlyandenhancesthequantityofthereceiveddataheavily．Keywords：wirelesssensornetworks；clusteringrouting；Gaussdistribution；optimumcoverageEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2011．09．024无线传感网高斯分簇路由算法的研究及实现术陈宁宁，俞立，洪榛，张贵军(浙江工业大学计算机学院，杭州310023)摘要：针对无线传感器网络路由成簇过程中的两个关键因素：距离和剩余能量，提出一种高斯分簇路由算法(GCRA)。该

5、算法根据簇头节点之间的最优距离确定均值，根据目标节点组成的概率带的宽度确定标准差，并且结合节点的剩余能量与概率带中目标节点的平均能量确立概率阈值函数。簇头选取过程中目标节点以与已知簇头的距离作为参数生成概率阈值，在簇形成阶段节点选取距离最近的簇头为最终簇头。仿真实验表明，与传统的LEACH算法以及CMCRP算法相比，该算法在延长网路生存周期和提高接收的数据量上均具有显著的效果。关键词：无线传感器网络；分簇路由；高斯分布；最优化中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004-1699(2011)09-1347-06无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，议。这

6、些路由协议的设计模式大致可以分为以下几WSNs)1-4]是一种集传感器技术、计算机技术和无类_5j：泛洪式路由协议、层次式路由协议、以数据为线通信技术的新型无线网络。它由部署在监测区域中心的路由协议、基于位置信息的路由协议和基于的大量的传感器节点组成，通过自组织的方式协同QoS的路由协议。在层次式路由协议中，簇头的选工作，以获取恶劣环境下的外部物理信息。由于传取应同时满足三个条件：簇头节点有足够的剩余能感器节点的能量有限并且部署之后难以再次补充，量来保证数据传递；簇头与簇内节点间距离在正常降低传感器节点的能量消耗成为延长网络生存周期通信距离之内；簇头节点间距离不会太近。由于分的重要方法。

7、而节点的能量消耗与网络的路由算法簇路由具有拓扑结构简单、易于维护适合大规模网又息息相关，因此对无线传感器网络路由算法的研络等特点，一直是无线传感器网络路由研究的热点。究具有非常重要的现实意义。LEACH协议作为最早提出分簇路由算法的优化路由协议是均衡节点能量消耗的主要途协议，有效地降低了网络能耗，延长了网络生命。但径。针对无线传感器网络路由的特点，国内外的专LEACH协议在选取簇头时没有考虑目标节点的剩家与学者提出了一些适合无线传感