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《基于協(xié)作傳輸?shù)拇蠓秶鶺SNs能耗均衡分簇算法.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2014年第33卷第7期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)137基于協(xié)作傳輸?shù)拇蠓秶鶺SNs能耗均衡分簇算法蔣陽，韓飛飛，閆藝倩，郎保才(重慶大學(xué)通信工程學(xué)院。重慶400044)摘要：由于大范圍無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)節(jié)點的數(shù)量巨大，網(wǎng)絡(luò)的能量消耗極不均，提出一種基于協(xié)作傳輸?shù)姆执厮惴ㄒ籈BBMcc—LS算法。該算法在保證網(wǎng)絡(luò)均勻分簇的前提下，能保證網(wǎng)絡(luò)中簇頭節(jié)點的均勻分布，在簇間通信時加入?yún)f(xié)作傳輸策略，傳感器節(jié)點之間通過協(xié)作傳輸構(gòu)成虛擬多天線系統(tǒng)，改善
2、系統(tǒng)性能，解決了大范圍WSNs中的能耗不均現(xiàn)象。實驗驗證：該算法能夠均衡大范圍WSNs中的能耗，延長網(wǎng)絡(luò)壽命，可促進大范圍WSNs應(yīng)用的推廣。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；能耗不均；分簇算法；協(xié)作傳輸；簇頭節(jié)點中圖分類號：TN919．3文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1000-9787(2014)07--0137-04EnergybalancedclusteringalgorithminlargescopeWSNs■DaSen10ncooperat·i-vetransmi●ssi‘on：IcJIANGYang，HANFei—
3、fei，YANYi—qian，LANGBao—cai(SchoolofCommunicationEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract~Aimingatunevenenergyconsumptioninlargescopewirelesssensornetworks(WSNs)，aclusteringalgorithmbasedoncooperativetransmissiontechnologyisproposed．Inth
4、isalgorithm，toensureevendistributionofclusterheadnodesinlargescopeWSNswhichhaveevenclusters，cooperativetransmissiontechnologyisappliedindatatransmissionamongclusters，systemperformanceisimprovedbyvirtualmuhi—antennasystemwhichisconstitutedthroughcooperativetr
5、ansmissionbetweensensornodes，solvephenomenonofenergyconsurmptionunbalancedinlargescopeWSNs，Experimentverifiesthatthisalgorithmcanbalanceenergyconsumptionandlengthennetworklifetime，andcanpromotethepromotionofawiderangeofWSNsapplications．Keywords：wirelesssenso
6、rnetworks(WSNs)；energyconsumptionunbalanced；clusteringalgorithm；cooperativetransmission；clusterheadnode0引言上解決了網(wǎng)絡(luò)中的能量不均問題，但該方法不適用于大范由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)是一個數(shù)據(jù)收集網(wǎng)絡(luò)，圍的WSNs。在大范圍WSNs中，數(shù)據(jù)的傳遞一般采用多跳方式，從而導(dǎo)1理論基礎(chǔ)致靠近匯聚節(jié)點(Sink)的傳感器節(jié)點因轉(zhuǎn)發(fā)外圍節(jié)點數(shù)據(jù)1．1WSNs模型和能耗模型而增大負荷，消耗更多的能量，導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)中
7、能量消耗不1．1．1網(wǎng)絡(luò)模型均衡現(xiàn)象，研究人員為此開展了大量的研究。文獻[1-4]WSNs采用分簇算法，因此，網(wǎng)絡(luò)模型是一種層次型結(jié)在網(wǎng)絡(luò)中增加中繼節(jié)點專門負責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，從而避免因構(gòu)，如圖l所示。承擔(dān)過多負載造成能耗不均的問題，但是，文獻[4]提出的針對此模型，現(xiàn)做如下假設(shè)：中繼節(jié)點的數(shù)目巨大，在實際應(yīng)用中不適用。文獻[5]提1)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點一旦部署，則靜止不動；2)除Sink節(jié)出一種基于可調(diào)發(fā)射功率的能耗均衡策略來減少節(jié)點能量點不受能量限制外，網(wǎng)路中的其他節(jié)點具有相同的初始能消耗。近年來，協(xié)同技術(shù)的發(fā)展引起
8、WSNs研究人員的注量；3)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點能夠自動調(diào)整發(fā)射功率。意]。文獻[8]提出一種剩余能量激發(fā)的協(xié)作傳輸方案，1．1．2能耗模型通過協(xié)作傳輸節(jié)點直接將數(shù)據(jù)發(fā)送給Sink節(jié)點，一定程度采用通用的WSNs能耗模型J，如式(1)收稿日期：2013—11—15基金項目：國家重大科技專項資助項目(1010122720110046)138傳感器與微系統(tǒng)第33卷來的距離擴展如表1。_醢盤表1分集
