一種面向能耗均衡的WSN分簇路由算法的研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSN)是21世紀(jì)最具影響力的新興技術(shù)之一，因其應(yīng)用前景廣闊備受各國(guó)重視。在 WSN內(nèi)部分節(jié)點(diǎn)承擔(dān)了更多的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)，造成網(wǎng)絡(luò)能耗分布不均，引發(fā)“能量空洞”現(xiàn)象?！澳芰靠斩础钡某霈F(xiàn)最終導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中斷，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)停止工作時(shí)，網(wǎng)內(nèi)仍存留大量能量未被利用。因此，如何均衡網(wǎng)絡(luò)能耗負(fù)載是WSN路由機(jī)制的研究熱點(diǎn)。
　　本文提出一種面向能耗均衡的WSN分簇路由算法(global

2、energy balanced routing algorithm，GEBR)算法，主要內(nèi)容包括簇構(gòu)建過(guò)程和簇間路由建立過(guò)程設(shè)計(jì)：
　　1.本文提出的面向網(wǎng)絡(luò)能耗均衡的簇算法的主要工作包括：推導(dǎo)WSN中最佳簇首個(gè)數(shù)，優(yōu)化簇首占節(jié)點(diǎn)總數(shù)比例p值；節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身剩余能量與節(jié)點(diǎn)平均能量之比、節(jié)點(diǎn)到基站距離與節(jié)點(diǎn)距離基站的平均距離之比、當(dāng)輪簇首比例p等參量調(diào)節(jié)閾值T(n)，降低能量低或距離遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選簇首的概率；基站集中計(jì)算各簇的最佳簇半徑

3、，簇首根據(jù)各自的最佳簇半徑劃分簇區(qū)，達(dá)到控制簇規(guī)模的目的；標(biāo)記未加入簇的節(jié)點(diǎn)為冗余節(jié)點(diǎn)，減少處于工作狀態(tài)的傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)。
　　2.本文提出的簇間路由算法以均衡網(wǎng)絡(luò)能耗為主要目標(biāo)、兼顧降低網(wǎng)絡(luò)總能耗。本文通過(guò)基站集中的自上而下構(gòu)造路由樹(shù)來(lái)構(gòu)造數(shù)據(jù)傳輸路徑。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的每輪過(guò)程中，基站根據(jù)各個(gè)簇的規(guī)模和簇首到基站距離挑選節(jié)點(diǎn)相對(duì)密集、傳輸能耗小的簇首為“超簇首”。其他簇首根據(jù)鄰居簇的簇成員規(guī)模和簇間距離選擇節(jié)點(diǎn)密集、傳輸能耗少的簇首作