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《無(wú)線傳感器的簇頭預(yù)測(cè)和功率控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一種基于簇頭預(yù)測(cè)和功率控制的節(jié)能路由算法摘要：在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)能量有限且一般沒有能量補(bǔ)充，因此如何減少節(jié)點(diǎn)的能量消耗成為路由協(xié)議的研宂目標(biāo)。文中提出一種基于簇頭預(yù)測(cè)和功率控制的節(jié)能路巾算法CHFPC(ClusterHeadForecastingandPowerControlling)，該算法利用能量和距離參數(shù)對(duì)簇頭進(jìn)行預(yù)測(cè)，并將功率控制這一機(jī)制引入分簇路由和數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，從而使節(jié)點(diǎn)的平均能耗降低。最后用OMNeT++仿真的結(jié)果表明所提出的方案在網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)總剩余能量指
2、標(biāo)上比LEACH算法分別提高23%和15%，而且節(jié)點(diǎn)生命周期也明顯長(zhǎng)于LEACH算法。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；節(jié)能路由；簇頭預(yù)測(cè)；功率控制AnEnergyEfficientRoutingProtocolBasedonClusterHeadForecastingandPowerControllingforWirelessSensorNetworksAbstract:Duetotheconstrainedenergyofnodesandnofurtherenergytobesuppliedinwirele
3、sssensornet2works，howtoreduceenergyconsumptionofnodesbecomestheimportanttargetofroutingprotocols.Anen2ergyefficientroutingprotocolbasedonclusterheadforecastingandpowercontrolling(CHFPC)isproposed.InCHFPC，clusterheadisforecastedbyenergyanddistanccparamct
4、crs,andpowercontrollingisintroducedintoclusterroutinganddatatransmissionsoastoreducetheaverageenergyconsumptionofnodes.Finally，theperformanceoftheCHFPCalgorithmissimulatedinOMNeT++.TheresultsshowthattheproposedschemeoutperformsLEACHby23%and15%，respectiv
5、elyintermsofthelifetimeandtotalresidualenergyofwirc2lesssensornetworks,andthetimetillanodediesforthefirsttimeinCHFPCislongerthanthatinLEACHastheinitialenergyofeachnodevaries.Keywords:wirelesssensornetwork;energyefficientrouting;clusterheadforecasting;po
6、wercontrolling無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者［1］。傳感器節(jié)點(diǎn)體積微小，通常攜帶能量十分有限的電池。巾于傳感器節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)多、成本要求低廉、分布區(qū)域廣，而且部署區(qū)域環(huán)境復(fù)雜,有些區(qū)域甚至人員不能到達(dá),所以通過(guò)更換電池的方式來(lái)補(bǔ)充能源是不現(xiàn)實(shí)的。因此如何減少節(jié)點(diǎn)的能景消耗，進(jìn)而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存周期成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)的重要H標(biāo)。目前在
7、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域己經(jīng)發(fā)表了許多以能源效率和平衡消耗為主要著眼點(diǎn)的路由協(xié)議算法。這些節(jié)能路由協(xié)議算法主要分為兩大類,一類是不基于分簇的節(jié)能路由算法［29］，主要有基于一定冗余度的路由樹和移動(dòng)的匯聚節(jié)點(diǎn)等方法;另一類是基于分簇的節(jié)能路由算法［10］，其中比較有代表性且性能較好的分簇節(jié)能路由算法為文獻(xiàn)［10］和文獻(xiàn)［11］。文獻(xiàn)［10］中提出一種自適應(yīng)分簇路由協(xié)議LEACH,LEACH是周期執(zhí)行的，相鄰節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)地形成簇，隨機(jī)產(chǎn)生簇頭。LEACH算法能夠保證各節(jié)點(diǎn)等概率地?fù)?dān)任簇頭，使得網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)相對(duì)均衡地
8、消耗能量，但其提出的簇頭選舉機(jī)制沒有考慮節(jié)點(diǎn)的具體地理位置，不能保證簇頭均勻地分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中。GAF算法［11］是以節(jié)點(diǎn)地理位置信息為依據(jù)的分簇算法。該算法把監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分成虛擬單元格，將節(jié)點(diǎn)按照位置信息劃入相應(yīng)的單元格;在每個(gè)單元格中定期選舉產(chǎn)生一個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，只有簇頭節(jié)點(diǎn)保持活動(dòng)，其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)。GAF算法的缺點(diǎn)在于其基于平面模型，沒有考慮到在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間距離的鄰近并不能代表節(jié)點(diǎn)之間可以直接通信的問(wèn)題。本文提出一種基于簇頭預(yù)測(cè)和功率控制的分
