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《基于簇頭功能分化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)成簇算法.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、第28卷第2期傳感技術(shù)學(xué)報V0lI28No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSFeb．20152015年2月AnFunctionDecompositionAlgorithmsforClusterHeadforWSNsCHENDonghai，LIChanggeng(SchoolofPhysicsandElectronics，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract：CurrentalgorithmsbasedonLEACHoritsderivativesalwayscontain
2、thefactorof“random”intheaspectofselectingclusterheads，thisisnotconducivetobalancetheenergyconsumptionofthewirelesssensornetworks．Inordertoimprovetheelectionmechanismoftheclusterheadandoptimizeitspositionandfunction，anewcluste—ringmethod(FunctionDecompositionAlgorithmsforClusterHead)forwirele
3、sssensornetworksisproposed．Ourap—proachprovidesamechanismtorecommendfunctionalnodes，weakentherandomcomponentofclusterheadselec—tion，andsplittheclusterheadinto3functionalnodes：managementnode，datafusionnode，sendingnode．Simulationdatashowthatthenewalgorithmcaneffectivelyoptimizethetopologyofwir
4、elesssensornetworks，im—provethebalanceperformanceofenergyconsumption，andprolongsensornetworkslifetimeby15％～20％．Keywords：wirelesssensornetworks，functiondecomposition，managementnode，datafusionnode，sendingnodeEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004-1699．2015．02．017基于簇頭功能分化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)成簇算法陳東海，李長庚(中南大學(xué)物理與
5、電子學(xué)院，長沙410083)摘要：以LEACH為基礎(chǔ)演化而來的各類算法在簇頭選舉時始終包含有“隨機選擇”的成分，導(dǎo)致無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和能量消耗的均衡上受到限制。從分化簇頭功能和優(yōu)化功能節(jié)點選舉機制的角度出發(fā)，提一種分化簇頭功能的分布式算法，引入功能節(jié)點推薦機制，弱化簇頭選舉中的隨機成分，分化簇頭功能，將以往簇頭管理節(jié)點、融合數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)發(fā)信息的j大功能分別由管理節(jié)點、融合節(jié)點、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點3個功能節(jié)點來承擔(dān)。仿真數(shù)據(jù)表明，提出的分簇算法能有效優(yōu)化簇內(nèi)拓撲結(jié)構(gòu)、提高節(jié)點能量消耗均衡性，能夠延長網(wǎng)絡(luò)生存周期15％～20％。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；功能分化；管理節(jié)點；融合節(jié)點；
6、轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1004-1699(2015)02-0244-05無線傳感器網(wǎng)絡(luò)改變了人類與自然界的交互方傳感器網(wǎng)絡(luò)中，能很好的提高網(wǎng)絡(luò)生存周期，增強網(wǎng)式，其節(jié)點一般部署在無人值守地域，且能量和計算絡(luò)的穩(wěn)定性和魯棒性。能力有限，因而在設(shè)計算法和執(zhí)行任務(wù)時必須突出LEACH算法是經(jīng)典的分層路由算法，其節(jié)點考慮其能量因素，以此獲得較長的網(wǎng)絡(luò)生存周期。等概率地隨機擔(dān)任簇頭，這使得低能量的節(jié)點也有分簇算法的基本思想是把隨機分布的傳感器節(jié)點按相同的概率成為簇頭節(jié)點，HEED算法和TEEN簇進行劃分，每個簇內(nèi)按照一定選舉規(guī)則選出簇頭，算法在選舉簇頭時考
7、慮了能量因素，使能量較少的簇頭負責(zé)召集和管理成員節(jié)點、融合成員節(jié)點發(fā)來節(jié)點被選為簇頭的概率減小，EEUC算法、的數(shù)據(jù)并進行轉(zhuǎn)發(fā)¨，循環(huán)組簇，輪流選擇簇頭，將EOUCPE6]算法、CHTD算法、LDBPL算法引入了競整個網(wǎng)絡(luò)的能量負載盡可能的平均分配到每個傳感選半徑非均勻、競選時間延遲、分層次成鏈等概念，器節(jié)點。分簇算法能減小節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸距離和傳輸文獻[8]還提出了代理簇頭的思想，這些算法均在數(shù)據(jù)量，進而大幅度降低節(jié)點能量消耗。此外，分簇簇頭選舉過程中作了改進，其結(jié)果更趨合理，但仍舊算法作為節(jié)
