【精品】一種基于非均勻分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議

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1、Jan.2007CHINESEJOURNALOFCOMPUTERS一種基于非均勻分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議李成法”陳貴海“葉懋“吳杰2)°(南京大學(xué)軟件新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室南京210093)2)(美國佛羅里達(dá)大西洋大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程系佛羅里達(dá)波斤雷頓33431)摘要在路山協(xié)議屮利用分簇技術(shù)可以捉高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性?當(dāng)簇首以多跳通信的方式將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)匯聚點(diǎn)時，靠近匯聚點(diǎn)的簇首山于轉(zhuǎn)發(fā)大量數(shù)據(jù)而負(fù)載過重，可能過早耗盡能量而失效，這將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)分割.該文提出一種新穎的基于非均勻分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳路由協(xié)議.它的核心是一個用于紐

2、?織網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞哪芰扛咝У姆凭鶆蚍执厮惴?，其屮候選簇首通過使用非均勻的競爭范圍來構(gòu)造大小不等的簇?靠近匯聚點(diǎn)的簇的規(guī)模小于遠(yuǎn)離匯聚點(diǎn)的簇，因此靠近匯聚點(diǎn)的簇首町以為簇間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)預(yù)留能量.模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該路山協(xié)議冇效地平衡了簇首的能量消耗,并顯著地延長了網(wǎng)絡(luò)的存活時間.關(guān)鍵詞無線傳感器網(wǎng)絡(luò);能量高效;非均勻分簇:路由；多跳通信中圖法分類號TP393AnLhevenOuster-BasedRoutingProtocolforWirelessSensorNetworksLICheng-FanCHENGui-Hai0YEMao°WUJie2)

3、11(StateKeyLaboratoryforNovelSoftwareTechnology,Nanjin^University,?Vanjing210093)21(DepartmentofComputerScienceandEngineering.FioridaAtlanticUniversify9liocaRaton,FL33431USA)AbstractEmployingclusteringtechniquesinroutingprotocolscanincreasethescalabilityofwirelesssensorne

4、tworks?Whenclusterheadstransmittheirdatatothedatasinkviamulti-hopcommunication,theclusterheadsclosertothesinkareburdenedwithheavyrelaytrafficandtendtodieearly,causingnetworkpartitions?Thispaperpresentsanovelunevenclusterbasedroutingprotocolforwirelesssensornetworks?Itscor

5、eisanEnergyEfficientUnevenClustering(EEUC)algorithmfornetworktopologyorganization,inwhichtentativeclusterheadsuseunevencompe-titionrangestoconstructclustersofunevensizes.Theclustersclosertothesinkhavesmallersizesthanthosefartherawayfromthesink,thustheclusterheadscloserto

6、thesinkcanpreservesomeenergyfortheinterclusterdataforwarding.SimulationresultsshowthattheroutingprotocoleffectivelybalancestheenergyconsumptionamongclusterheadsandachievesanobviousimprovementonthenetworkHfetime?Keywordswirelesssensornetworks;energyefficient;unevencluste

7、ring;routing;multi-hopcommunication無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究越來越受到人們的重視.傳1弓

8、言感器網(wǎng)絡(luò)是rh部署在觀測環(huán)境內(nèi)的大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式纟R成的一種無線網(wǎng)絡(luò).紐成隨著微電子工藝和無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)匯聚點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn).收稿口期:200&?27;修改稿收到口期:2冊曲24?木課題得到國家“九七二”重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)「I基金(2006CB303004)、國家門然科學(xué)基金(60573131,60673154)、江蘇省自然科學(xué)基金(BK2OO52O8)和教冇部爲(wèi)校

9、青年教師獎勵基金資助?李成法，男，1981年牛，偵士研究主，研究方向?yàn)闊o線傳感器網(wǎng)絡(luò)?陳貴海，男,1963年牛，教授,1専士生導(dǎo)師，研究領(lǐng)域?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)計(jì)算、組合數(shù)學(xué)等.E-mail:gchen@n