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《一種基于網(wǎng)格的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、18傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第30卷第12期研究與探,討一種基于網(wǎng)格的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議鐘智,樊曉平。,羅大庸,劉少強(qiáng),李勇周,瞿志華’(1.中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院,湖南長沙410075;2.湖南財(cái)政經(jīng)濟(jì)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)研究所,湖南長沙410205;3.中佛羅里達(dá)大學(xué)電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)系,美國奧蘭多162450)摘要:為延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間,提出了一種基于網(wǎng)格的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分成若干個(gè)虛擬網(wǎng)格,每個(gè)虛擬網(wǎng)格形成一個(gè)簇,采用唯一簇頭選舉法產(chǎn)生簇頭,且簇內(nèi)成員可以根
2、據(jù)局部的信息調(diào)整簇的大小,達(dá)到節(jié)省能量的目的。仿真實(shí)驗(yàn)和分析表明:該協(xié)議能均衡網(wǎng)絡(luò)能量,延長網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)格;簇頭中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-9787(2011)12-0018-03Aclusteringroutingprotocolforgrid-basedWSNsZHONGZhi,F(xiàn)ANXiao—ping’。,LUODa—yong,LIUShao—qiang,LIYong.zhou,QUZhi.hua'。(1.SchoolofInformationScienceandEngineering,CentralS
3、outhUniversity,Changsha410075,China;2.LaboratoryofNetworkedSystems,HunanUniversityofFinanceandEconomics,Changsha410205,China;3.DepartmentofElectricalEngineeringandComputerScience,UniversityofCentralFlorida,Orlando162450,USA)Abstract:Toprolongwirelesssensornetworkslifetime,aclusteringro
4、utingprotocolforgrid—basedwirelesssensornetworksisproposed.Wholenetworkisdividedintosomevirtualgridsandsensornodesineachgridformaclusterrespectively,uniqueclusterheadelectionmethodisusedtoelectclusterhead.Inordertosavenetworkenergy,clustermemberscanadjustclustersizeaccordingtolocalinfo
5、rmation.Simulationresultsshowtheproposedroutingprotocoleffectivelybalancestheenergyconsumptionforsensornodesinwirelesssensornetworksandsignificantlyprolongswirelesssensornetworkslifetime.Keywords:wirelesssensornetworks(WSNs);grid;clusterhead0引言分簇的數(shù)據(jù)傳輸路由協(xié)議。其核心思想是從概率的角度出由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量、計(jì)算能力
6、和帶寬等資源發(fā)分層和分簇,使得靠近匯聚節(jié)點(diǎn)分層內(nèi)的簇?cái)?shù)量較多,簇受限,使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由成為一個(gè)非常具有挑戰(zhàn)性內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)較少,而遠(yuǎn)離匯聚節(jié)點(diǎn)的分層內(nèi)的簇?cái)?shù)量較少,簇的問題。傳統(tǒng)的分簇路由協(xié)議LEACHll存在若干問題:1)內(nèi)節(jié)點(diǎn)較多,從而均衡能量消耗。為了提高網(wǎng)絡(luò)生存壽命,簇頭是隨機(jī)產(chǎn)生的,且沒有考慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量;2)文獻(xiàn)[5]提出了一種采用簇間平衡能耗和簇內(nèi)不平衡能耗LEACH協(xié)議無法保證簇頭節(jié)點(diǎn)均勻分布,將造成某些區(qū)域的混合能耗機(jī)制的分簇算法。所有節(jié)點(diǎn)被分為大小不同的簇頭密度過大;3)簇頭到基站(basestation,BS)采用單跳通靜態(tài)簇,避免了分簇過多
7、或過少。通過該分簇算法,有效降信模式。根據(jù)空間信道模型,隨著傳輸距離的增加,節(jié)點(diǎn)傳低了簇間和簇內(nèi)通信能耗。文獻(xiàn)[6]提出了一種基于虛擬輸數(shù)據(jù)所需能量就越大。因此,對(duì)于離基站較遠(yuǎn)的簇頭節(jié)網(wǎng)格單元的高可靠性路由算法。算法為每個(gè)網(wǎng)絡(luò)及其簇頭點(diǎn),死亡速度會(huì)大大增加。節(jié)點(diǎn)分配一個(gè)虛擬ID,節(jié)點(diǎn)根據(jù)該ID自主選擇其多個(gè)下在LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)上,國內(nèi)外研究學(xué)者提出了一一跳節(jié)點(diǎn),使數(shù)據(jù)的多個(gè)拷貝在朝向匯聚節(jié)點(diǎn)方向上交錯(cuò)些改進(jìn)算法,例如:HEED(hybridenergy—eficientdistributed)傳播,從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴N墨I(xiàn)[7]提出了基于分簇協(xié)議],P