資源描述：
《能量高效的wsn分簇路由協(xié)議研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、能量高效的WSN分簇路由協(xié)議研究摘要:傳統(tǒng)分簇路由協(xié)議存在簇首節(jié)點的能耗分布不均勻，簇首節(jié)點與基站之間數據傳輸未采用最短路徑傳送，數據傳輸效率低使得網絡能耗較高及網絡生存期短問題。針對這些問題提岀一種基于剩余能量和簇首最佳距離的分布式分簇路由算法EDACO由基站根據剩余能量選擇候選簇頭，被選擇簇頭之間的距離要求在最佳簇首分布距離內，利用蟻群優(yōu)化算法在各簇頭之間找到一條最短路徑多跳傳輸數據。Matlab仿真結果表明，EDAC協(xié)議比LEACH協(xié)議在網絡生存期上延長了20%。關鍵詞：無線傳感器網絡；剩余能量；最佳簇首分布；蟻群算法Abstract:Traditionalcluster-basedr
2、outingprotocolsdonotperformsowellinnetworkenergyconsumptionandlifetimewhenthenetworkislarge,becauseenergyconsumptionamongcluster-headsarenotuniformztheroutebetweenBSandcluster-headsmaybenottheshortest,thelowdatatransmissionefficiency.Tosolvetheseproblems,basedonresidualenergyandthebestdistanceofthe
3、clusterheadproposedadistributedclusteringroutingprotocolsEDAC.Thebasestationselectsacandidateclusterheadbasedontheresidualenergy,tobeselectedclusterheadshouldwithinthebestclusterheaddistributionoptimumdistanee,usingACalgorithmfindtheshortestpathbetweeneachclusterheadsothatmultihoptransmissiondata?T
4、hesimulationwithMATLABshowsthattheEDACoutperformsLEACHnearly20%inthenetworklifetime.Keywords:WSNs;ResidualEnergy;BestClusterHeadDistribution;AC1引言無線傳感器網絡WSNs[l](WirelessSensorNetworks)是數目較大且具有計算能力和處理能力小型傳感器節(jié)點通過有限的能量供應進行數據采集的自組織網絡。在有限的能量供應下，傳感器節(jié)點將采集的感知數據通過某種協(xié)議傳送至基站，在這一過程中能量的有效利用是延長無線傳感器網絡生存時間的關鍵。學者們
5、針對WSNs中能量有效利用問題提出了很多新穎的想法,其中分簇思想由于在實際應用中得到了良好的效果從而弓I起了學者彳門的廣泛關注。LEACH(Lowenergyadaptiveclusteringhierarchy)[2]協(xié)議采取隨機性的選擇簇頭把能量的消耗分布在無線傳感器網絡內的所有節(jié)點上。HEED[3](Hybridenergyefficientdistributedclustering)是基于混合能量和通信代價的特定概率公式選擇簇頭，剩余能量較高和低通信代價的節(jié)點才可以當選簇頭,但是該協(xié)議不保證最優(yōu)的簇頭數和網絡連通性.通過對以上文獻總結得出，已經存在的算法都存在簇首分布不合理，簇間通信
6、耗能較高，分簇不均勻等問題。本文充分考慮了以上各算法的不足之處，主要針對各算法中簇頭分布不均勻，簇間數據傳輸能耗較大的問題，提出一種綜合節(jié)點剩余能量又考慮簇頭分布、簇內單跳簇間多跳分簇路由協(xié)議。2網絡模型和問題描述本文采用的無線電能耗模型，發(fā)送端的能量主要消耗在無線電發(fā)送元件和功率放大器，接收端的能量主要消耗在無線電發(fā)送元件，實驗采用自由空間(功耗損失)多徑衰減(功耗損失)信道模型，主要與發(fā)送端和接收端之間的距離有關。傳感器節(jié)點發(fā)送l-bit數據耗能:(1)傳感器節(jié)點接受l-bit數據耗能：(2)上式中,是發(fā)射電路元件功耗,為接收電路功耗，取決于數字編碼,過濾和信號擴散方式。I是傳送的數據包
7、的大小，d發(fā)送端和接收端之間的距離，和為放大器功耗，取決于接收者的距離和誤碼率。，為距離門限，根據數據發(fā)送者和接受者之間的距離，選擇自由空間信道模型或者多徑衰減信道模型。3改進協(xié)議設計改進協(xié)議充分考慮了節(jié)點的剩余能量與LEACH協(xié)議一致本文也才用〃輪〃的概念。協(xié)議的沒輪分簇的建立和穩(wěn)定數據傳輸兩階段。在簇建立過程中，我們首先由基站指定簇頭，由于初始能量相同，在以后的輪中我們根據節(jié)點的剩余能量選擇候選簇頭，候選
