基于LEACH协议的改进路由算法

针对LEACH协议在簇头选择过程中消耗能量多和节点间能量消耗不均匀的问题,本文提出了一种基于时间的均匀分簇混合路由协议( ECHT)在簇头竞选阶段中,节点广播成为簇头的时间与其剩余能量成反比,越早广播的节点将成为簇头.在数据传输阶段中,采用多跳与单跳相结合的方式将数据传送到基站,并计算数据传送开销来修改节点能量以此确定网络生命周期.仿真结果显示,ECHT协议能有效地均衡网络节点的能量消耗和延长网络生命周期.     

基于能量优化模型的无线传感器网络分簇算法

考虑到无线传感器分簇网络中簇的规模、簇头数量和节点剩余能量是能量有效型分簇路由算法关注的重要指标,提出了一种基于能量优化模型(EOM)的分布式分簇算法——EOMC,该算法通过建立网络能耗优化模型,以最优簇头数构建分簇通信规模,并结合功率控制将候选簇头限制在一定宽度的选举环带,使得簇头分布均衡,同时兼顾到节点剩余能量进行分簇,以达到均衡节点能耗,延长网络生存期的目的。与低能耗自适应分簇分层(LEACH)协议的对比仿真的结果表明,该算法能够达到预期指标,算法的开销相对较小。     

无线传感器网络中LEACH协议的节能改进算法

分析了低功耗自适应分簇路由协议(LEACH)算法,对算法中簇头选举数目的随机性做了改进并且在簇头选举时加入了对节点剩余能量的考虑,同时提出采用欧式平面上两条曲线交叉概率很大的思想,在簇头与基站之间建立多跳链路,从而解决了原协议中簇头与基站单跳通信能量消耗过大的问题.性能分析和仿真实验表明:改进的协议有效均衡了节点能耗,提高了网络寿命.     

基于距离分区的多级异构无线传感器网络成簇算法

为了防止无线传感器网络(WSN)节点因为通信距离过长而过早死亡,有效延长网络生命周期,提出了一种基于距离分区的高能效的多级异构无线传感器网络成簇算法(MHCADP)。此算法将监测区域分为三部分,并根据不同监测区域和基站的距离部署能量不同的三类节点,按照节点剩余能量与网络平均能量的比例来选举簇头节点,让较高初始能量和剩余能量的节点拥有更多的机会成为簇头。另外,在数据传输时,考虑节点和基站的距离以及自身剩余能量,选择单跳或多跳的传输方式。仿真实验结果表明,与现有的重要成簇算法——低能耗自适应分簇分层(LEACH)算法和稳定选举协议(SEP)算法相比,MHCADP算法能够有效减少网络能量消耗和平衡网络负载,使网络稳定周期和生命周期延长50%以上。     

基于时间驱动簇头选择非均匀分簇路由算法

非均匀分簇能有效解决由多跳路由引起的“热区”问题,但现有非均匀分簇算法在簇头选择时消耗大量能量.本文提出了基于时间驱动簇头选择非均匀分簇路由算法,它的核心是在簇头选择阶段,节点广播成为簇头消息的时间与其剩余能量成反比,广播半径为其竞争半径,并由节点广播半径构造出大小不等的簇,因此降低了算法消息复杂度以及节省了节点能量....     

无线传感器网络的流量自适应分簇算法协议

在分析LEACH路由协议算法的缺点的基础上,提出了一种用于无线传感器网络的基于流量自适应的TDMA分簇算法协议.该协议根据当前节点数据流量的变化,自适应地调整该节点在其簇内通信的时隙长度,减少节点空闲时消耗的能量和节点从睡眠到活跃状态来回切换的能量.仿真实验结果表明,与LEACH协议簇内时隙分配算法相比,运用这种新的时隙分配算法,可以节省节点的能量,提高网络的生存时间,改善网络性能.     

WSN中基于梯度有网关分簇拓扑控制研究

针对ETBG算法在选取簇头时权值单一,未考虑距离在数据传输的影响,造成一些簇内距离较远节点传输耗能过大,影响到整个网络的生命周期。本文在节点选择簇头的过程中考虑了能量和距离的均衡因素,采用综合权值大的节点作为簇头节点,利用在簇头间选择网关利用梯度建立簇树,能解决ETBG算法在簇头距离过远情况下直接通信耗能过高的弊端,同时能减少网内簇头的数目,通过簇头轮换策略,可以延长网络的生命周期。     

自适应分簇拓扑算法EC—LEACH的研究

LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是一种自适应分簇拓扑算法.针对LEACH算法存在的问题,本文提出了一种改进算法--EC-LEACH(Energy Comparison LEACH).该算法采用与LEACH算法相同的前提假设,对LEACH算法的某些参数进行了改进,主要包括:①从节点能量方面考虑,修改了LEACH算法的簇头选举阈值;②综合考虑节点的能量状况与节点度,采用簇头主动"让贤"的方法选择簇头.仿真结果表明,改进后的算法能够有效平衡节点的能量消耗分布,有效延长网络生存时间.     

无线传感器网络LEACH协议改进

本文在对现有分簇技术如LEACH协议进行深入全面分析的基础上,提出新的基于剩余能量和距离的争先式多跳簇生成算法。算法有两个特点,1）提出“参考能量”的概念,由节点自身剩余能量和参考能量的比值确定节点成为簇首的优先度,凭优先度争先成为簇首,同时考虑节点与基站的问距,判断“参考距离”,使簇首分布均衡。2）基站需要用一个给定的发送功率向网络内广播一个信号。每个传感器节点在接收到此信号后,根据接收信号的强度计算它到基站的近似距离。获得这个距离不仅有助于传感器节点向基站传输数据时选择合适的发送功率以节约能量消耗,而且还为本算法构造非均匀大小的簇。     

GBER:一种基于簇间网关节点的节能路由协议

针对无线传感器网络现有分簇路由协议簇首节点向SINK节点传输数据时单跳传输距离较长、能量消耗严重的问题,提出了一种高效节能的基于簇间网关节点的路由(GBER)协议.GBER协议能够使簇首节点均匀地分布在网络中,并选择合适的节点成为转发簇间通信数据的网关节点,利用这些网关节点可以分担簇首节点的能量消耗,延长网络生存周期....     

一种按需多径的无线传感器网络簇头路由协议

针对分簇无线传感器网络中簇头之间通信联通难以保证,由簇头构成的多跳网络拓扑频繁变化的特点,提出了一种按需多径的簇头路由(OMCHR)协议.对比现有按需路由协议,其创新之处在于:(1)利用层ID限制路由控制消息的广播转发,并控制传输路径的跳数;(2)在路由发现过程中根据需要任命部分成员节点充当路由节点,保证簇头间的通信联...     

基于Mamdani模糊推理的无线传感器网络可信簇头选举算法

为了解决无线传感器网络中恶意节点成为簇头而引起的层次路由安全问题,提出了一种基于Mamdani模糊推理的可信簇头选举算法(TCEM)。TCEM算法根据节点的行为表现,采用贝叶斯原理评估节点信任值,在此基础上,结合密集度及向心度,使用Mamdani模糊推理方法计算节点优越度,选择最优者作为簇头,从而实现簇头的可信选举。仿真实验结果表明,该算法能有效阻止恶意节点成为簇头,且在簇头合理分布、网络整体能效等方面均有良好表现。     

一种基于协同MIMO的无线传感器网络传输方案

针对无线传感器网络中能量有限和能耗不均衡问题,提出了一种基于协同多输入多输出(MIMO)的无线传感器网络传输方案,此方案利用有限比特的反馈信息实时调整簇头节点(CH)和协同簇头节点(CCHs)的发射功率并动态地更新协同簇头节点,减少协同簇头节点的能耗.在给定误比特率条件下,为使网络总能耗最小,对传输速率和协同簇头节点数进行联合优化,给出了均衡簇内节点能耗的算法.理论分析和仿真结果表明,此方案既能有效降低网络的总能耗,又能均衡网络中节点的能耗.     

浅析基于能耗均衡的WSN分簇路由协议

在现阶段的路由器技术发展形势之下人们最关心的一个问题就是其的耗能问题,其中路由协议对于网络耗能的大小有着决定性的作用。笔者在这里提出了在节点耗能平衡的过程中会受到多种条件制约的分簇多跳路由协议——EBCRP。在这个协议中,对于中继簇头的选择需要对与旁边的簇头之间的距离与方向进行有效判断;加入经验因子使簇头概率随节点与Sink的距离成负指数变化;经过一段时间以后继续进行信息数据的汇合,所需的时间的长短和Sink的距离二者之间存在着一种反比例关系;在WSN网络体系中,EBCRP协议可以延长第一个节点的死亡时间,平衡能耗量,延长使用寿命。     

一种改进的传感器网络分簇分层路由协议

在分析了无线传感器网络中传统的LEACH和LEACH-C路由协议基础上,结合MTE路由协议思想,提出了一种新的改进型分簇分层路由协议(improved clustering hierarchical routing protocol,ICH).文中簇首节点可以采用多跳方式传输数据包,且在选择中继节点时考虑节点剩余能量,对进入下一轮的条件进行了限制.实验表明,改进后的ICH协议的节点存活率比LEACH-C好.     

基于能耗均衡的水下传感器网络分簇路由算法

针对水下传感器网络能耗不均衡问题,提出一种能耗均衡的多跳非均匀分簇路由算法。算法在水下传感器网络非均匀分簇的基础上,通过改进节点簇头竞选的阈值计算方式,解决了网络后期簇头竞选阈值低导致的网络能耗激增;通过引入多跳路由选择公式,综合考虑节点剩余能量和链路能耗,延长网络生命周期。仿真表明,提出的算法生成簇头数目稳定,能耗较低,并且能有效延长水下传感器网络的生命周期。     

面向分簇无线传感器网络的两层动态地址分配协议

针对分簇无线传感器网络提出了一种新的两层动态地址分配(TTDA)协议.TTDA采用两级地址分配方式,即基站为簇头分配地址,簇头为簇成员分配地址.基站为簇头分配地址时,采用Huffman编码,使得离基站更远的簇头获取更短的地址,从而节省地址传输能耗.地址分配基于租约,只在一段时间内有效,因此节点失效后可以回收其地址.T1...     

一种传感器网络的非均匀节能分簇模型

针对无线传感器网络中节点能耗不平衡导致系统生存时间缩短的问题,提出了一种无线传感器网络的非均匀节能分簇(UEEC)模型.UEEC通过自组织的方式和对簇头的动态选择,在靠近sink点(基站)的地方形成较小的簇,在远离sink点的地方形成较大的簇,从而使簇头能够对信息收集能耗与信息转发能耗进行平衡.同时,簇头的动态选举又能够把能耗平均分散在各个节点上.仿真结果表明,UEEC在减少与平衡无线传感器网络的节点能耗上有较好的性能,从而能够延长无线传感器网络的生存时间.     

基于连通可靠度约束的分簇算法研究

在研究了一些分簇算法基础上,提出基于连通可靠度约束的、适合大规模随机部署的快速成簇算法。仿真表明基于连通可靠度约束的快速成簇算法得到的分簇覆盖面广、簇头分布合理、稳定性强,与最小ID分簇及优化的最大连接数分簇算法相比,得到簇头数量少,分簇更合理,各成员节点与簇头的连通可靠度好,能保证网络的稳定性与健壮性,大大减少重构开销带来的通信代价,有利于均衡网络能量消耗,延长网络生命周期。     

分簇无线传感器网络的双时槽混合MAC协议

基于事件驱动的无线传感器网络应用,提出了一个基于分簇优化的低时延混合MAC协议--CHMAC.CHMAC采用双时槽传输调度和载波检测多路接入/时分多址接入(CSMA/TDMA)混合模式,采用适合分簇网络的时槽分配,优先保证紧急事件的最小延迟发送,并充分利用分簇网络的数据流特点,精细控制节点的侦听、睡眠以及传输功率,以提高能量有效性和网络吞吐量.理论分析和模拟试验表明,该协议能够以良好的适应性和健壮性在各种流量条件下均表现良好的性能.