ARDCH：适于多媒体传感器网络的自适应周期分簇机制

分析了多媒体传感器网络节点部署特点以及多媒体信息位置相关性特点,提出了一种基于剩余能量与传输距离的自适应周期簇头竞争机制(ARDCH,adaptive round distributed cluster head),综合考虑通信代价及剩余能量选取簇头,同时根据剩余能量来动态调节簇头的工作周期,以此均衡网络中节点的能量消耗.此外采用多信道簇间通信,避免簇间干扰,与已有的几个分簇协议相比,显著地延长了网络的生存周期,更适于多媒体传感器网络.     

无线传感器网络模糊逻辑分簇路由协议

在无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）中,LEACH协议通过概率模型来选举簇头,由于没有考虑到传感器节点的分布情况和能量剩余等信息,可能会使得部分节点过早死亡.针对这一问题,提出基于模糊逻辑的分簇路由协议（DFLCP）.在预选簇头阶段,根据节点剩余能量等信息利用模糊逻辑计算出节点的竞争半径,使得簇头分布相对均匀;在簇头选举阶段,通过模糊逻辑确定节点成为簇头的概率.仿真结果表明：DFLCP协议可有效控制簇头节点的分布密度和簇的半径,均衡网络负载,延长节点平均生存时间.     

无线传感器网络分簇路由协议研究

经典的分簇路由协议LEACH在无线传感器网络中有着非常广泛的应用,针对LEACH协议在成簇时没有考虑簇头节点的能量等因素的缺陷,为延长网络生存期在LEACH协议基础之上,在簇头选择公式中加入节点剩余能量的参数,使得选举能量较高的节点为簇头,提出改进的LEACH协议。并在网络模拟软件NS2平台下,对改进的LEACH协议与原LEACH协议进行仿真比较分析,结果表明改进后的协议中各个节点能耗均衡,避免个别节点过早衰亡,可以延长网络生存期。     

一种改进的无线传感器网络分簇路由协议

针对无线传感器网络中节点能量受限的特征,提出了ILEACH(improved-LEACH)分簇路由协议,达到延长网络生存时间的目的,该分簇路由协议在簇头选取时,充分考虑了节点的剩余能量;簇形成时利用了距离阈值的约束来优化分簇方案;数据收集阶段,根据节点的权值在簇头节点之间建立到基站的路由树,利用NS2仿真软件对LEACH和ILEACH协议进行仿真、比较,结果显示ILEACH具有良好的性能.     

基于LEACH协议簇头选择研究与改进

在无线传感器网络中,传统的分簇路由协议的簇头选择不合理以及簇头到sink节点采用单跳传输,导致距离sink节点的簇头节点过快死亡,从而使整个网络的寿命降低。通过综合考虑节点的剩余能量、当选簇头的次数以及距离的影响修正Leach协议中节点成为簇头的概率,同时簇头到sink节点之间采用最短径传输数据。在MATLAB平台下,对节点死亡个数以及节点剩余能量与轮数关系进行仿真。仿真结果表明改进的算法能更好地均衡网络节点的能量、延长无线传感器网络的寿命。     

一种响应型无线传感器网络路由算法

提出一种节能型无线传感器网络路由算法——TEENNEW.该算法利用能量模型确定了最优簇头数,在簇头选取阶段考虑了节点剩余能量;在数据传输阶段,该算法根据距离和能量建立簇头与基站之间的多跳通信路径.与传统的TEEN协议相比,TEENNEW算法延长了网络的生命周期,有效均衡了节点能耗.     

一种基于能量和距离的无线传感器网络分簇路由协议

在无线传感器网络的路由技术中,基于簇的路由算法在拓扑管理、能耗利用、数据融合等方面都有较强的优势.在分析EECS协议的基础上,提出了EECS协议存在的问题,并相应地修改了成簇算法,设计了ADEECS协议,增强了算法的能量均衡性能.在簇头选举阶段总是选择剩余能量最多的节点,在成簇阶段ADEECS协议同时考虑了节点的剩余能量和节点与基站的距离.仿真结果也证明了ADEECS协议相对于EECS很大地提高了网络的生命周期.     

基于剩余能量和节点度的多跳分簇算法的研究

LEACH协议是第一个在无线传感器网络中提出的分簇路由协议,由于其簇头产生的随机性,产生了一些不足,因此为了均衡整个网络的能耗,延长WSN的生命周期,提出了基于节点剩余能量和节点度的多跳分簇路由协议。其基本思想是在LEACH中加入门限,让剩余能量高且节点度高的节点优先成为簇头,簇头之间采用多跳路由传输机制。仿真结果表明,该协议能够有效地延长网络的生命期。     

无线传感器网络中基于能量的成簇协议

无线传感器网络采用能量有效方式传输数据对于延长传感器网络寿命十分重要。LEACH是一种基于簇的协议,它采用本地簇头随机轮转机制将能量负载均匀分布到网络中的所有传感器节点,簇头节点将收集到数据进行融合后发送给基站。提出一种改进的方案,采用随机成簇算法让网络中传感器节点成簇,成簇的过程考虑传感器节点剩余能量和簇头与非簇头结点之间的距离。通过分析评价和仿真结果,说明新算法比LEACH更能有效利用能量且发送更多的数据。     

一种基于位置和能量的WSN改进分簇协议

针对LEACH分簇路由协议中簇首随机选择,没有考虑节点的剩余能量和地理位置,可能导致分簇和网络能耗不均衡这一问题,研究了一种同时考虑了节点位置和剩余能量信息的改进分簇路由协议,使成为簇头的节点在簇的中心位置,从而使簇头在簇内的位置更加合理,避免了簇内的部分节点由于离簇头过远,增加传输损耗的缺点,有利于网络性能的提高。仿真结果表明,研究的分簇路由协议能使簇的划分更加均匀,能量的消耗更加节省,从而延长了WSN网络的生存时间。     

基于TinyOS的无线传感器网络LEACH算法的改进

LEACH协议是无线传感器网络中最流行的分簇路由协议之一.针对LEACH算法簇分布不均匀以及网络能耗不均衡等问题提出了一种高效节能多跳路由算法.在簇建立阶段,新算法根据网络模型计算出最优簇头间距值,调整节点通信半径以控制簇的大小,形成合理网络拓扑结构;在数据传输阶段,簇头与基站之间采用多跳的通信方式,降低了节点能耗.在TinyOS操作系统下,使用nesC语言设计实现了LEACH-EEMH算法.基于TOSSIM平台的仿真结果表明,新算法较LEACH算法在均衡网络能耗、延长网络寿命方面具有显著优势.     

一种用于水声传感网的MAC层协议

针对分簇的水声传感网,提出了一种基于时分多址（TDMA）的MAC层协议——Cluster-TDMA。该协议主要由规划阶段和传输阶段组成。规划阶段,首先由网关节点规划能造成簇间干扰的子节点的传输,其次由各簇头节点分别规划本簇内其他子节点的传输;传输阶段,子节点根据规划表周期性地向簇头节点发送数据,这些数据最终汇聚到网关节点。该协议简单有效地解决了引起簇间干扰子结点的传输规划问题。C++仿真实验表明,该协议具有良好的吞吐率和能量效率性能。     

基于LEACH的能量节省路由协议的研究

无线传感器网络由于节点能量的限制,在组网中必须要充分考虑到节点能量的情况,以避免由于节点的能量耗尽,造成网络分割。针对经典无线传感器网络协议LEACH没有考虑节点能量的情况,提出了一种基于LEACH的改进协议。该协议实现了对簇头选择的优化,以及对簇头和基站通信路径的优化。OPNET仿真实验结果表明,该协议能有效地延长网络的生命周期,推迟网络分割的出现。     

Low-Energy Adaptive Unequal Clustering Protocol Using Fuzzy c-Means in Wireless Sensor Networks

Clustering technique in wireless sensor networks incorporate proper utilization of the limited energy resources of the deployed sensor nodes with the highest residual energy that can be used to gather data and send the information. However, the problem of unbalanced energy consumption exists in a particular cluster node in the network. Some more powerful nodes act as cluster head to control sensor network operation when the network is organized into heterogeneous clusters. It is important to assume that energy consumption of these cluster head nodes is balanced. Often the network is organized into clusters of equal size where cluster head nodes bear unequal loads. Instead in this paper, we proposed a new protocol low-energy adaptive unequal clustering protocol using Fuzzy c-means in wireless sensor networks (LAUCF), an unequal clustering size model for the organization of network based on Fuzzy c-means (FCM) clustering algorithm, which can lead to more uniform energy dissipation among the cluster head nodes, thus increasing network lifetime. A heuristic comparison between our proposed protocol LAUCF and other different energy-aware protocol including low energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) has been carried out. Simulation result shows that our proposed heterogeneous clustering approach using FCM protocol is more effective in prolonging the network lifetime compared with LEACH and other protocol for long run.     

一种大规模无线传感器网络的协议框架、网络结构和能耗分析

本文定义了一种适用于大范围数据采集的传感器网络构架DMCH(Directed Multi-Hop Clustering Hierarchy)及相关的媒体接入层和网络层协议,并建立数学模型对该网络结构和能耗状况进行了分析.DMCH通过预先设置在网络探测区域内的功能较强的小基站,将网络划分为分布相对均匀的群,在每个群内又将节点分级,形成分群多级的结构.同时,采用小基站轮流作群首的策略,保证了网络能耗的均衡性.DMCH具有可扩展性强、能耗均匀、协议简单、成本低、连通性好等特点.仿真结果为网络结构和能耗分析提供了依据并验证了各项设计指标,通过仿真与典型的大规模传感器网络协议MINA(Multi-Hop infrastructure Network Architecture)对比显示了DMCH在能耗及可扩展性等方面的优越性.     

基于剩余能量和睡眠控制的改进LEACH算法

无线传感器网络（WSN）路由协议研究的一个重要的目标是如何在有限的能源下降低整个网络的能耗,提高网络的生存时间。以分簇路由协议LEACH为研究基础,提出了一种改进算法。该算法改进了簇首选择规则,引入协调件协议算法,通过在成簇阶段降低剩余能量低的节点被选择成为簇首的概率,在稳定运行阶段使簇首节点尽可能多的保持睡眠状态,从而降低了网络能耗。仿真结果表明,与原LEACH算法相比,改进的算法能够明显地延长网络生存时间。     

基于蚁群优化的无线多媒体传感器网络区分服务路由

无线多媒体传感器网络中存在多种类型的数据,而且这些数据的服务质量需求并不相同。针对这种情况,提出一种基于蚁群优化的区分服务路由协议（DSACO, differentiated service and ant colony optimization based routing protocol）。DSACO在网络分层的基础上通过限制蚂蚁的搜索范围以减少建立路由的时间和能量消耗,对不同服务质量需求的数据采用区分服务路由以满足不同类型数据的服务质量需求。仿真结果表明,新协议能够为多媒体数据的传输提供更好的QoS保障,在数据传输的平均时延、分组丢失率和能量消耗上优于已有路由协议。     

A novel residual energy‐based distributed clustering and routing approach for performance study of wireless sensor network

Non‐uniform energy consumption during operation of a cluster‐based routing protocol for large‐scale wireless sensor networks (WSN) is major area of concern. Unbalanced energy consumption in the wireless network results in early node death and reduces the network lifetime. This is because nodes near the sink are overloaded in terms of data traffic compared with the far away nodes resulting in node deaths. In this work, a novel residual energy–based distributed clustering and routing (REDCR) protocol has been proposed, which allows multi‐hop communication based on cuckoo‐search (CS) algorithm and low‐energy adaptive‐clustering–hierarchy (LEACH) protocol. LEACH protocol allows choice of possible cluster heads by rotation at every round of data transmission by a newly developed objective function based on residual energy of the nodes. The information about the location and energy of the nodes is forwarded to the sink node where CS algorithm is implemented to choose optimal number of cluster heads and their positions in the network. This approach helps in uniform distribution of the cluster heads throughout the network and enhances the network stability. Several case studies have been performed by varying the position of the base stations and by changing the number of nodes in the area of application. The proposed REDCR protocol shows significant improvement by an average of 15% for network throughput, 25% for network scalability, 30% for network stability, 33% for residual energy conservation, and 60% for network lifetime proving this approach to be more acceptable one in near future.     

一种半集中式低能耗自适应无线传感器网络成簇算法

基于对LEACH等算法的研究,提出一种半集中式,综合利用节点位置信息与剩余能量的无线传感器网络分簇及簇头选举算法。利用节点位置信息,在簇头选举阶段和传感数据传输阶段使用不同的拓扑划分,在尽可能选取剩余能量较高的节点作为簇头的前提下,能够既保证簇均匀分布,又尽量做到簇头在簇内处于相对中心位置,并且避免了成簇阶段的碰撞。仿真结果表明,该算法有效延长了网络生存周期,收集了更多的传感数据,并且适合大范围覆盖的传感器网络。     

基于冗余节点的LEACH协议的改进

无线传感器网络中LEACH协议是一种典型的能有效延长网络生命周期的节能通信协议。因为其优秀的节能效果和其简单的规程得到了广泛的认可。但是LEACH簇头算法存在簇头开销大、簇头没有确定的数量和位置等不足。而在成簇后的稳定阶段,节点通过一跳通信将数据传送给簇头,簇头也通过一跳通信将聚合后的数据传送给基站,这样会造成簇头节点...