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《無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能分簇路由協(xié)議改進(jìn).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、3O傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第30卷第9期無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能分簇路由協(xié)議改進(jìn)葛允，段中興，雷潔(西安建筑科技大學(xué)信息與控制工程學(xué)院，陜西西安710055)摘要：有效地降低能耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間一直是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)。分析了LEACH協(xié)議并提出一種改進(jìn)算法，該算法通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)冗余節(jié)點(diǎn)休眠，采用中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)較遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)信息，以減少網(wǎng)絡(luò)中的冗余節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和簇首的數(shù)據(jù)通信量。仿真結(jié)果表明：新算法能有效節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量，平衡節(jié)點(diǎn)能耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。關(guān)鍵詞：LEACH協(xié)議；冗余節(jié)點(diǎn)休眠；中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)；節(jié)能中圖分類(lèi)號(hào)：TP39
2、3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-9787(2011)09-0030-03ImprovementofenergysavingclusterroutingprotocolforWSNsGEYun，DUANZhong—xing，LEIJie(SchoolofInformationandControlEngineering，Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an710055，China)Abstract：Howtoreducetheenergyconsumptionofnodeseffectivelyandprolongthelifetim
3、eofnetworkisthehottopicforresearchonwirelesssensornetworks．Theclassiclowenergyadaptiveclusteringhierarchyprotocolisanalyzed．Anovelalgorithmisimproved．Thealgorithmcontrollstheredundantnodes’sleepingandusesintermediarynodetotransferfurthernodes’information，whichaimstoreducethenumberofredundantnodesand
4、datacommunicationamountofclusterhead．Theenergyconsumptionofnetworkisreduced．Theresuhsofsimulationshowthatthenovelalgorithmcansaveenergyeffectively，balanceenergyconsumptionofthenodesandprolongthenetworklifetime．Keywords：LEACHprotocol；redundantnodessleeping；intermediarynode；energysaving0引言協(xié)議的能量消耗，但未考慮
5、到區(qū)域重復(fù)覆蓋的冗余節(jié)點(diǎn)等無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensornetworks，WSNs)是由問(wèn)題。大量的智能傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成并通過(guò)無(wú)線(xiàn)介質(zhì)連接的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)本文提出的改進(jìn)算法結(jié)合節(jié)點(diǎn)的剩余能量選擇簇首，絡(luò)，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控區(qū)域的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和傳輸。WSNs利用相鄰節(jié)點(diǎn)區(qū)域分布的方法調(diào)度節(jié)點(diǎn)的“休眠”或者“激一般部署在資源受限的艱苦環(huán)境中，采用電池供電，難以補(bǔ)活”狀態(tài)，距離簇首較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)利用中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)建立簡(jiǎn)單的充能量，節(jié)點(diǎn)的能量資源、計(jì)算能力和帶寬都非常有限，所通信路由，達(dá)到改善全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的能量平衡效果，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生以，采用節(jié)能路由協(xié)議延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期成為WSNs研究存周期。的重要內(nèi)容之一。1LEA
6、CH協(xié)議能耗模型許多節(jié)能分簇路由協(xié)議都是在LEACH協(xié)議的基無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信是WSNs中的主要能耗部分，LEACH采礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)：EBLP算法結(jié)合LEACH協(xié)議和PEGASIS用的是一階無(wú)線(xiàn)模式，根據(jù)通信模型發(fā)送一個(gè)2比特的數(shù)協(xié)議考慮簇首間的距離，利用貪心算法改進(jìn)簇內(nèi)結(jié)構(gòu)，但據(jù)包到距離d發(fā)送端的節(jié)點(diǎn)需要消耗的能量為要付出額外的通信能量；LEACH—B算法通過(guò)控制簇內(nèi)Erx(1，d)=lE婦+lsd，(1)成員數(shù)量和節(jié)點(diǎn)充當(dāng)簇首的次數(shù)，減少節(jié)點(diǎn)分布不均造成式中E為節(jié)點(diǎn)消耗的能量，E為接收／發(fā)射電路接收／的能耗影響。上述研究結(jié)果均不同程度地改善了LEACH發(fā)射每比特信號(hào)所消耗的能量，s為2種通信模型的
7、發(fā)送收稿日期：2011-01—14基金項(xiàng)目：陜西省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2009JM8006)第9期葛允，等：無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能分簇路由協(xié)議改進(jìn)31功放系數(shù)，包括s和s，為節(jié)點(diǎn)在單位面積內(nèi)傳播每比特區(qū)域內(nèi)，則0為冗余節(jié)點(diǎn)，可以進(jìn)入休眠狀態(tài)。圓的6個(gè)等信號(hào)所消耗的能量，d為門(mén)限距離。當(dāng)節(jié)點(diǎn)間的通信距離分扇形區(qū)域如圖1中的扇形AOB，BOC，COD，DOE，EOF，d
