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《無線傳感網(wǎng)高斯分簇路由算法的研究及實現(xiàn).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24卷第9期傳感技術(shù)學報Vo1.24No.92011年9月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSSep.2011GaussClusteringRoutingAlgorithmforWirelessSensorNetworksCHENNingning,YULi,HONGZhen,ZHANGGuiJun(CollegeofComputerScience,ZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310023,China)Abstract:Thispaperisconcernedwiththeproblemofrouting
2、formobilewirelesssensornetworks.Twokeyfactorsareanalyzedinthismutingalgorithm:distanceandresidualenergy.AGaussclusteringroutingalgorithm(GCRA)isproposed.InGCRA,theoptimumdistancebetweenclusterheadsissetasthemean,thestandarddeviationisdeterminedbytargetnodes.Residualenergyandaverageenergyoftargetn
3、odesarealsoconcernedinGCRA.Andthenodetobeaclusterheadisdefinedbythedistancetotheknownclusterheads.Inthephaseofclustering,thenearestclusterheadtothenodeisselectedasitsfinalclusternode.ComparingwithLEACHandCMCRPinthewirelesssensornetwork,thesimulationillustratesthattheGCRAprolongsthenetworklifetime
4、highlyandenhancesthequantityofthereceiveddataheavily.Keywords:wirelesssensornetworks;clusteringrouting;Gaussdistribution;optimumcoverageEEACC:6150Pdoi:10.3969/j.issn.1004—1699.2011.09.024無線傳感網(wǎng)高斯分簇路由算法的研究及實現(xiàn)術(shù)陳寧寧,俞立,洪榛,張貴軍(浙江工業(yè)大學計算機學院,杭州310023)摘要:針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由成簇過程中的兩個關(guān)鍵因素:距離和剩余能量,提出一種高斯分簇路由算法(GCRA)。該
5、算法根據(jù)簇頭節(jié)點之間的最優(yōu)距離確定均值,根據(jù)目標節(jié)點組成的概率帶的寬度確定標準差,并且結(jié)合節(jié)點的剩余能量與概率帶中目標節(jié)點的平均能量確立概率閾值函數(shù)。簇頭選取過程中目標節(jié)點以與已知簇頭的距離作為參數(shù)生成概率閾值,在簇形成階段節(jié)點選取距離最近的簇頭為最終簇頭。仿真實驗表明,與傳統(tǒng)的LEACH算法以及CMCRP算法相比,該算法在延長網(wǎng)路生存周期和提高接收的數(shù)據(jù)量上均具有顯著的效果。關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò);分簇路由;高斯分布;最優(yōu)化中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1004-1699(2011)09-1347-06無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetworks,議。這
6、些路由協(xié)議的設(shè)計模式大致可以分為以下幾WSNs)1-4]是一種集傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)和無類_5j:泛洪式路由協(xié)議、層次式路由協(xié)議、以數(shù)據(jù)為線通信技術(shù)的新型無線網(wǎng)絡(luò)。它由部署在監(jiān)測區(qū)域中心的路由協(xié)議、基于位置信息的路由協(xié)議和基于的大量的傳感器節(jié)點組成,通過自組織的方式協(xié)同QoS的路由協(xié)議。在層次式路由協(xié)議中,簇頭的選工作,以獲取惡劣環(huán)境下的外部物理信息。由于傳取應同時滿足三個條件:簇頭節(jié)點有足夠的剩余能感器節(jié)點的能量有限并且部署之后難以再次補充,量來保證數(shù)據(jù)傳遞;簇頭與簇內(nèi)節(jié)點間距離在正常降低傳感器節(jié)點的能量消耗成為延長網(wǎng)絡(luò)生存周期通信距離之內(nèi);簇頭節(jié)點間距離不會太近。由于分的重要方法。
7、而節(jié)點的能量消耗與網(wǎng)絡(luò)的路由算法簇路由具有拓撲結(jié)構(gòu)簡單、易于維護適合大規(guī)模網(wǎng)又息息相關(guān),因此對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的研絡(luò)等特點,一直是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由研究的熱點。究具有非常重要的現(xiàn)實意義。LEACH協(xié)議作為最早提出分簇路由算法的優(yōu)化路由協(xié)議是均衡節(jié)點能量消耗的主要途協(xié)議,有效地降低了網(wǎng)絡(luò)能耗,延長了網(wǎng)絡(luò)生命。但徑。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的特點,國內(nèi)外的專LEACH協(xié)議在選取簇頭時沒有考慮目標節(jié)點的剩家與學者提出了一些適合無線傳感