無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量均衡的分簇拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一門多個研究領(lǐng)域的交叉學(xué)科，一直以來都是國際信息領(lǐng)域的研究熱點。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點自組織成網(wǎng)，實時協(xié)作感知、采集、融合和處理覆蓋區(qū)域的信息，通過無線通信方式將信息傳送到基站。其自組織、分布式、以數(shù)據(jù)為中心等特點，使其在軍事、建筑節(jié)能、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、商業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛和深入。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)又具有規(guī)模大、節(jié)點能量和通信能力高度受限，電池更換不便等特點，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能量、最大限度延長網(wǎng)絡(luò)生命期就成為了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)

2、計的首要目標(biāo)。拓?fù)淇刂剖菬o線傳感器網(wǎng)絡(luò)核心支撐技術(shù)之一，也是節(jié)能技術(shù)之一，它不僅可以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，同時也為其他網(wǎng)絡(luò)層的算法提供支撐平臺，對其研究有重要意義。
　　 本文在分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已有拓?fù)淇刂扑惴ǖ膬?yōu)缺點的基礎(chǔ)上，針對層次型分簇拓?fù)淇刂扑惴ù嬖诘木W(wǎng)絡(luò)能量消耗不均問題及“熱區(qū)”現(xiàn)象，提出了一種能量均衡的非均勻分簇拓?fù)淇刂扑惴‥BUC(an Energy-Balanced UnequalClustering Algor

3、ithm)。EBUC算法采用非均勻分簇方式，構(gòu)建規(guī)模大小不等簇，使靠近基站簇的簇規(guī)模小于遠(yuǎn)基站的簇，使近基站的簇首可以為簇間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)預(yù)留能量，從而達(dá)到均衡網(wǎng)絡(luò)能量消耗的目的。算法主要由非均勻簇拓?fù)涞慕⒑痛亻g多跳路由機(jī)制兩個階段組成。算法在選擇簇首節(jié)點時，引入候選簇首機(jī)制，考慮剩余能量，避免低能量節(jié)點當(dāng)選的不足；候選簇首根據(jù)節(jié)點剩余能量、離基站的距離兩個因素來確定非均勻競爭半徑；正式簇首的競選以節(jié)點相對于其鄰居候選簇首的能量水平為依據(jù)，