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《基于減聚類優(yōu)化算法的無線傳感網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議研究.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(kù)。
1、第25卷第11期傳感技術(shù)學(xué)報(bào)V01.25No.112012年11月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSNOV.2012ResearchonClusteringRoutingAlgorithmforWirelessSensorNetworksBasedontheImprovedSubtractiveClusteringAlgorithmrANGHaibo,HUAJingyu,LIUBanteng(1.CollegeofInformation,ZhejiangShurenUniversity,Hangzhou310015,Chi
2、na;2.NationalMobileCommunicationResearchLaboratory,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:WirelessSensorNetwork(WSN)istheveryimportantissueinthewirelessnetworkresearch.Asthekeytechnology,clusteringroutingprotocolcancontrolthenodeenergytoimprovethelifetimeoftheWSN.Afterana
3、lyzingtheexistingalgorithms,thispaperputsforwardaroutingalgorithmbasedontheimprovedsubtractiveclusteringalgorithm.Firstly,thispaperanalyzedtheone—orderenergyconsumptionmodelandputforwardthecalculationformulaofoptimumnumberofcluster—headaccordingtothelowestenergyconsumptionprinciple
4、.Then,thispaperbuildtheimprovedclassicalsubtractiveclusteringalgorithm(ISCA),severalclusteringsolutionscanbecalculatedbytheISCA.Onthatbasis,thispapergivestheindexestoevaluatethisseveralclusteringsolutionstochoosethebestroutingsolution.ResultsofsimulationshowthatcomparingwithLEACHcl
5、usteringrouting,thelifetimecanbeimprovedandmorestable.Keywords:wirelesssensornetwork;clusteringalgorithm;subtractiveclusteringalgorithm;routingdesign;LEACHEEACC:7230doi:10.3969/j.issn.1004-1699.2012.011.024基于減聚類優(yōu)化算法的無線傳感網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議研究術(shù)楊海波,華驚宇,劉半藤(1.浙江樹人大學(xué)信息學(xué)院,杭J'l、l310015;2.東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重
6、點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京210096)摘要:無線傳感網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域,分簇路由協(xié)議作為降低網(wǎng)絡(luò)能耗、提高網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間的核心技術(shù)而備受關(guān)注。在深入分析已有算法存在諸多不足的基礎(chǔ)上,本文提出了一種基于減聚類優(yōu)化的分簇路由算法。本文首先建立一階能耗模型,確定網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)簇首數(shù)量;然后建立減聚類優(yōu)化數(shù)學(xué)模型,確定可供選擇的分簇方案;最后以最小化最大簇內(nèi)距離方差作為評(píng)價(jià)指標(biāo),確定最優(yōu)的分簇結(jié)果。仿真結(jié)果表明:相比經(jīng)典的LEACH分簇路由協(xié)議,該算法劃分的網(wǎng)絡(luò)能夠有效地降低網(wǎng)絡(luò)能耗、提高網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間,彌補(bǔ)已有算法的不足之處。關(guān)鍵詞:無線傳感網(wǎng)絡(luò);分簇算法;減聚類算法;
7、路由協(xié)議設(shè)計(jì);LEACH中圖分類號(hào):Tl'393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1004—1699(2012)11-1603—04無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetworks,網(wǎng)絡(luò)層的路由技術(shù)對(duì)WSN的性能好壞有著重要WSN),是一種所有節(jié)點(diǎn)都可以自由移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)。影響。隨著國(guó)內(nèi)外針對(duì)WSN路由問題的研究發(fā)展,作為一種新型的無線通信網(wǎng)絡(luò),近年來已經(jīng)引起人許多路由協(xié)議被提了出來。從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)角度出們的廣泛關(guān)注。由于WSN是一種自治的無線多跳發(fā),網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議可以分為兩類:平面路由協(xié)議和分網(wǎng)絡(luò),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)沒有固定的基礎(chǔ)設(shè)施,也沒有固定的簇路由協(xié)議。當(dāng)WSN節(jié)點(diǎn)
8、的數(shù)量很大時(shí),通過平路由器,所有節(jié)點(diǎn)都是移動(dòng)的,并且