基于最优簇首数划分单元格的改进GAF算法

为构造良好的拓扑结构, 降低节点能耗, 延长网络生存期, 对传统的GAF算法进行了改进。改进算法中考虑到连通度和最优簇首数的问题, 提出了新的虚拟单元格划分方法。在簇首选择阶段, 不仅考虑到节点剩余能量及节点距基站的距离, 还考虑到节点吞吐率的问题, 并通过定义簇首选择函数来进行簇首选择。仿真结果显示, 改进的GAF算法有效地节省了节点能耗, 延长了网络生存期。该算法的各项性能均优于传统的GAF算法。     

一种层次蜂窝结构的负载均衡GAF算法

针对无线传感器网络中的负载均衡问题,在蜂窝结构GAF算法(GAFH)的基础上,提出一种层次蜂窝结构的GAF算法(GAFHH)。GAFHH由若干相邻蜂窝栅格内的节点组成一簇,按照各栅格在簇中的位置进行编号。选择簇中间的栅格为活跃栅格,根据最大剩余能量原则选择簇首,由各簇首构建骨干网络进行通信。通过移动各簇的边界,使活跃栅格始终位于簇的中间。仿真结果表明,GAFHH的网络负载均衡和网络吞吐量均优于GAFH。     

无线传感器网络基于相交圆结构的改进GAF算法

针对GAF算法的不足,提出一种基于相交圆结构的改进GAF算法。采用相交圆结构模型进行单元格划分,增大每个单元格的面积及节点单跳覆盖范围,在相交圆的重叠区域中进行中转节点的选择,实现簇头间的多跳路由;在簇头选择阶段,根据节点吞吐率等条件定义的簇头选择函数来选择簇头。仿真结果表明,改进GAF算法能有效节约能耗,延长网络生存期。     

无线传感器网络GAF算法的性能分析与仿真

GAF算法是现阶段提出的一种以地理位置为依据的路由算法,但没有描述具体的底层通信协议.按照GAF算法的思想,结合AODV,DSDV,DSR三种路由协议作为底层协议,比较其性能优势.仿真时利用了NS2网络仿真软件,选取包传送概率和网络总能耗两个指标对引入GAF算法后的三种新协议与三种传统协议进行性能评估,并通过改变节点密度和单元格数量等参数分析比较了这两个参数对六种协议的性能影响,仿真结果表明GAF算法在节能方面优势明显.     

基于非竞争机制的改进 GAF 拓扑控制算法

能量问题是制约无线传感器网络发展和应用的瓶颈之一.为均衡网络节点的能量消耗,延长网络的生命周期,需要建立高效的拓扑控制机制.在深入研究 GAF 算法的基础上,提出了一种基于非竞争机制的改进算法.利用建立的适合度函数和顺序表优化了簇头的选举策略;通过改进虚拟单元格的划分方法,并推导出动态剩余能量阈值估算公式,有效地改善了 GAF 算法的相关性能.仿真结果表明,改进算法对于减少拓扑控制耗费、延长网络生命周期具有显著效果     

基于蜂窝结构的传感器网络覆盖问题求解算法

在无线传感器网络中,求解能够完全覆盖目标区域的最小覆盖集是个NP难问题.在传感器节点数目较多时,目前只能通过近似算法求解.蜂窝结构是覆盖二维平面的最佳拓扑结构,但不能直接用于求解无线传感器网络的覆盖问题.提出了一种基于蜂窝结构的覆盖问题求解算法,在该算法迭代求解过程的每一阶段,选出一个节点加入到初始为空的节点集合中,并使得该节点集合的拓扑结构接近于蜂窝结构,直至该节点集合成为覆盖集.该算法在最坏情况下的时间复杂度为O(n3),这里n为传感器节点总数.实验结果表明该算法可在很短的时间内执行完,在所得覆盖集的大小方面要优于现有的覆盖问题求解算法.     

基于非竞争机制的改进GAF拓扑控制算法

能量问题是制约无线传感器网络发展和应用的瓶颈之一。为均衡网络节点的能量消耗,延长网络的生命周期,需要建立高效的拓扑控制机制。在深入研究GAF算法的基础上,提出了一种基于非竞争机制的改进算法。利用建立的适合度函数和顺序表优化了簇头的选举策略;通过改进虚拟单元格的划分方法,并推导出动态剩余能量阈值估算公式,有效地改善了GAF算法的相关性能。仿真结果表明,改进算法对于减少拓扑控制耗费、延长网络生命周期具有显著效果。     

虚拟力导向的无线传感器网络覆盖策略

摘要;通过建立传感器节点与节点、节点与目标之间的虚拟力模型,制定一种新的簇头选择策略,将节点剩余能量和距离目标的大小作为参数,选择离目标近且剩余能量大的节点作为簇头,提高网络覆盖率;通过虚拟单元格进行分簇,以保持簇头节点之间的数据通信,同时休眠其它非簇头节点的周期性轮换簇头的方式来优化节点能耗,以此来延长网络寿命.与经典GAF算法比较,理论分析和仿真实验结果表明了该算法在网络覆盖率和节点生存时间上均有明显的优势.     

基于蜂窝虚拟网格的WSN混合多跳分簇路由算法

为了延长网络生存周期,均衡网络能耗,提出一种蜂窝网格的混合多跳路由算法。该路由机制采用正六边形进行单元格划分,在簇头选择阶段引入节点角度比、距离比和吞吐率优化阈值函数自主选择簇头。数据传输时采用簇内单跳和簇间混合跳的模式,在各簇头节点之间传输数据时对路径进行优化减少能量消耗。仿真实验表明,该协议在保证网络高覆盖率下,与传统LEACH、GAF、CRVB算法比较在平衡能耗,延长网络整体寿命上占有优势。     

异构无线传感器网络中异构节点的部署与优化

在无线传感器网络中适当地部署少量的异构传感器节点能够有效地延长网络寿命,提高网络的可靠性.本文主要研究无线传感器网络中异构节点的部署问题,提出了基于选址问题的异构节点部署算法,以优化无线传感器网络中异构节点的数量和位置.与其它算法相比,该算法对无线传感器网络的拓扑结构没有特定的要求,可以支持随机部署或人工部署的各种传感器网络,最后还给出了该算法的仿真测试结果.