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1、126傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第31卷第7期WSNs中最小通信代價(jià)的非均勻分簇算法靳士慧，陳岱，周勇(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇徐州221116)摘要：在現(xiàn)有的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式多跳路由的基礎(chǔ)上，提出一種最小通信代價(jià)的非均勻分簇組網(wǎng)算法，采用定時(shí)器策略選擇剩余能量較大的節(jié)點(diǎn)作為簇頭節(jié)點(diǎn)，簇內(nèi)與簇間都選擇通信代價(jià)最小的路徑進(jìn)行通信，根據(jù)簇頭剩余能量和距Sink節(jié)點(diǎn)距離控制簇規(guī)模，通過(guò)控制泛洪速度，節(jié)點(diǎn)優(yōu)先加入與Sink節(jié)點(diǎn)通信代價(jià)較小的分簇，防止數(shù)據(jù)回傳。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明：算法能有效地控制分簇結(jié)構(gòu)的建立，能量利
2、用更加高效，擁有更長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)生存期。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；分簇；非均勻；最小通信代價(jià)中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000-9787(2012)07-0126--04UnequalclusteringalgorithmwithminimumcommunicationcostsforWSNsJINShi—hui，CHENDai，ZHOUYong(SchoolofComputerScienceandTechnology，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China)Abstract：Onthebasisofcurr
3、entmultiplehoprouterinwirelesssensornetworks，anunequalclusteringalgorithmwiththeminimumcommunicationcostsisproposed，whichusesatime—basedstrategytoselectanodewithhigherresidualenergyasthecluster—head，selectstheroutewithminimumcommunicationcoststocommunicateamongclustersorwithinclusters，accordingtoth
4、eresidualenergyofcluster—headandthedistancefromSinknodetocontroltheclusterscale，andavoidsdatasentbackagainfromthefarbycontrollingthefloodspeedandnodejoiningtheclusterwithleastcommunicationcoststoSinknodeforthefirstpriority．Simulationexperimentalresultsshowthatthealgorithmcancontroltheestablishmento
5、fclusteringstructureeffectively，theenergycanbeusedmoreeficiently，andthenetworkcanhaslongerlifetime．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；clustering；unequ~；minimumcommunicationcosts0引言量。從文獻(xiàn)[3]提出的能耗通信模型可以看出：盡量縮短無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSNs)少了線纜的束縛，易于部署節(jié)點(diǎn)問(wèn)的通信距離可以節(jié)省更多的能量。2000年，提出了在人類無(wú)法到達(dá)的區(qū)域，適合于大范圍的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，傳感器第一個(gè)應(yīng)用于WSNs的分
6、簇算法LEACH協(xié)議，證明了分節(jié)點(diǎn)部署后通常難以收回，能量耗盡后無(wú)法補(bǔ)充，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)簇路由比平面路由更加節(jié)省能量；文獻(xiàn)[5]提出的HEED所負(fù)載能量的局限性，設(shè)計(jì)能量高效的WSNs協(xié)議是研究算法，將剩余能量和簇內(nèi)平均可達(dá)能量作為主、次參數(shù)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。簇頭，彌補(bǔ)了LEACH算法簇頭分布不均勻的問(wèn)題。PEAA—分析網(wǎng)絡(luò)中各模塊的能耗情況，網(wǎng)絡(luò)中的能耗幾乎都SIS協(xié)議在LEACH算法的分簇思想上，讓所有的節(jié)點(diǎn)根集中在無(wú)線通信模塊，通常模塊發(fā)送1bit的數(shù)據(jù)100m距據(jù)地理位置形成一條鏈狀的分簇，相鄰的節(jié)點(diǎn)間通信距離離所消耗的能量，微處理器可以處理3000條指令，利用最短，所有節(jié)點(diǎn)經(jīng)鄰居節(jié)點(diǎn)多跳與簇頭
7、節(jié)點(diǎn)通信。Soro數(shù)據(jù)融合等技術(shù)減少通信數(shù)據(jù)量，可以節(jié)省大量的能量消S等人首次提出了非均勻分簇的思想，緩解了“熱區(qū)”的耗。傳輸相同的距離，通過(guò)Ⅳ段較小的鏈路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)所耗形成。但現(xiàn)有的分簇算法，沒(méi)有考慮到簇內(nèi)簇間節(jié)點(diǎn)通信費(fèi)的傳輸功率近似為通過(guò)一段較長(zhǎng)的鏈路傳輸所需功率的的最小通信代價(jià)，節(jié)點(diǎn)間通信使用最小的通信代價(jià)可以節(jié)1／N，所以，多跳的路由通信通常比單跳通信更加節(jié)省能省大量網(wǎng)絡(luò)能量。收稿日期：2012-02-
