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《一種能量高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲控制算法.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、146傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第2期一種能量高效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲控制算法江禹生,李萍,馬超(重慶大學通信工程學院,重慶市400030)摘要:通過對現(xiàn)有拓撲控制算法的研究,針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點能耗分布不均勻的問題,提出了一種能量高效的拓撲控制算法(EETCA)。該算法以均衡全局能耗為目標,綜合考慮了節(jié)點的剩余能量、簇的規(guī)模、數(shù)據(jù)最優(yōu)傳輸跳數(shù)等因素,避免了部分節(jié)點能量消耗過快,從而有效地均衡網(wǎng)絡(luò)負載。仿真結(jié)果表明:EETCA在能耗均衡方面均優(yōu)于原來的算法,延長了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周
2、期。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);能量高效的拓撲控制算法;生命周期中圖分類號:TP212文獻標識碼:A文章編號:1000--9787(2014)02-0146--04AnenergyeficienttopologycontrolalgorithmforwirelesssensornetworksJIANGYu-sheng,LIPing,MAChao(CollegeofCommunicationEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400030,China)Abstract:Throughresearchoncurrenttopolo
3、gycontrolalgorithms,aimingatenergyconsumptiondistributionunevenproblemofWSNsnode,proposeanenergyefficienttopologycontrolalgorithm(EETCA)forwirelesssensornetworks(WSNs).Thealgorithmcanavoidpartialnodesenergydissipationtoofastandbalanceloadofnetworkeffectivelybytakingresidualenergyofnodes,
4、thesizeofclusterandtheoptimaltransmissionhopcountofdatasintoaccount.SimulationresultsshowthatEETCAispriortotheoriginalalgorithminenergyconsumptionbalanceandprolongthelifecyeleofWSNs.Keywords:wirelesssensornetworks(WSNs);energyefficienttopologycontrolalgorithm(EETCA);lifecycle0引言能耗過大的問題,Y
5、asseinMB等人在文獻[5]中提出了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗、低成本、自組織與分布式等特VLEACH(vice·LEACH)算法,該算法簇頭的選擇過程中設(shè)點使其成為信息獲取的重要技術(shù),然而資源受限使得對無置了候選簇頭以均衡全網(wǎng)的能量消耗,但該算法未考慮全線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用面臨著巨大的挑戰(zhàn)。減少能量消耗,網(wǎng)的能量分布情況;在文獻[6]中,王偉超等人提出了延長網(wǎng)絡(luò)生命周期是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的重要研究方LEACH—H算法,該算法在簇頭選擇過程中考慮了能量因向。拓撲控制作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中減少能量消耗、延長素,但其涉及到鄰居節(jié)點ID、鄰居節(jié)點剩余能量、被選作為網(wǎng)絡(luò)生命周期的重
6、要技術(shù)?,近年來成為了無線傳感器網(wǎng)簇頭的次數(shù)、是否是鄰居節(jié)點4個數(shù)據(jù)項,增加了節(jié)點間的絡(luò)領(lǐng)域研究的熱點與難點之一。通信量,因而增加了能量的消耗;在文獻[7]中,周治平等現(xiàn)有的拓撲控制算法主要集中于節(jié)點功率控制和分簇人提出了EB—LEACH(energybalanceLEACH)算法,該算法的層次型拓撲控制2個方面,本論文主要針對分簇的層次在簇頭的選擇過程中增加了能量閾值這一約束條件,但該型拓撲控制算法進行深入研究。LEACH(1ow-energyadap—算法只能平衡簇頭地區(qū)的能量分布,缺乏對全網(wǎng)能量消耗tiveclusteringhierarchy)[23是比較經(jīng)典的
7、層次型拓撲算法,的平衡;通過對網(wǎng)絡(luò)中最佳簇頭數(shù)目的考慮,TheinMCM其他的算法:HEED(hybridenergy—eficientdistributed),等人在文獻[8]中提出了能量有效的簇頭選擇算法,但該DEEUC(distributedenergy-eficientunequalclus—tering)算法忽略了穩(wěn)定階段的能量消耗。等,幾乎都是在LEACH算法基礎(chǔ)上做的改進。本文在LEACH分簇算法的基礎(chǔ)上結(jié)合EB.LEACH的由于LEACH是隨機等概率的選擇簇頭,沒有考慮節(jié)一些優(yōu)秀思想,分別從建立階段和穩(wěn)定階段進行改進,提出