传感器网络簇头选举与调度策略研究

 为了最大化分簇网络的生存周期,提出基于线性规划的簇头选举策略(LPCHS)和基于簇头时间比的簇头调度算法(CHSA).LPCHS根据数据流守恒约束和能量约束等条件,建立线性规划方程,得到簇生存周期、簇中各节点轮为簇头的时间及相应的簇头时间比.CHSA采用多路径路由技术完成簇间数据转发,得到基于簇头时间比的簇头调度方案.     

一种新型双簇头分簇算法的性能研究

提出了一种新的双簇头分簇算法,该算法在单簇头分簇算法的基础上增加了一个备用簇头节点,在簇头节点能量耗尽或出现故障时,备用簇头节点能够实时升成簇头节点以维持簇稳定工作,从而减少网络重建的次数,提後高网络稳定性,仿真实验表明,双簇头分簇算法比单簇头分簇算法有更好的稳定性和公平性.     

基于多级能量阈值的簇头更新策略

簇路由是节省无线传感网络(WSNs)能量的有效策略。簇头的选择是簇路由的关键。然而,传统的簇路由是采用固定周期更新簇头,并没有考虑到簇头的剩余能量。为此,针对稳定簇头选择协议(SEP)进行改进,提出基于多级能量阈值的簇头更新策略,记为I-SEP。I-SEP路由考虑三类节点,这三类节点的初始能量不同。并针对三类节点的能量以及比例,计算它们成为簇头的概率和阈值。同时,每轮计算簇头的剩余能量,只有簇头剩余能量小于预定的阈值,才进行簇头更新,否则原来的簇头仍作为簇头,进而减少了更换簇头所带来的能耗。仿真结果表明,相比于SEP,提出的I-SEP路由有效地降低了能耗,延长了网络寿命。     

基于双机热备机制的一种簇头选举算法

文中针对物联网簇头节点无法有效处理数据或者失效导致网络可靠性下降的问题,提出了一种基于双机热备机制的簇头选举算法。该算法首先根据阈值在网络中选举出服务簇头,然后以服务簇头为基准选举出备用簇头,服务簇头和备用簇头互相监听,当服务簇头出现故障时由备用簇头接管服务簇头所有的业务,保证网络的可靠性。实验证明:该算法在网络连通性和保证网络的平均无故障时间方面都有一定的优化,一定程度上增强了网络的可靠性。     

异构车载通信中基于模糊逻辑的最佳簇头选择算法

车载网络中车辆高速移动且网络拓扑频繁变换，而现有的通过建立数学模型来确定簇头的算法太过复杂，且缺乏灵活性。提出了一种VANET分簇中基于模糊逻辑选择最佳簇头的方案，以车辆间相对平均速度、相邻度和RSU链路质量为度量标准，基于模糊逻辑选取最理想的簇头，增加了簇头选择的灵活性。方案中选取邻近车辆作为簇头，可以提高簇内通信速度与质量，有效降低时延。与CROWN算法的性能仿真对比表明，所提方案具有更好的服务发现时延和服务消耗时延。     

无线传感器网络中非线性非均匀分簇路由研究

文章主要为解决EEUC协议在通信量较大时,竞争区域变动幅度不能很好地使节点能量达到均衡的问题。文章提出了非线性竞争区域划分方法,使得竞争半径变动幅度增大,更好地适应高数据率的需要。针对BPEC算法在产生簇头过程中有的节点在剩余簇头节点能量低于邻居节点的平均能量的时候仍可能成为簇头节点,这会使得有的节点很快消耗完能量,为此,文章引入了阈值,既很好地解决了簇头节点连接的问题,也使得节点能量消耗更加均衡。     

节点密集型传感器网络中路由算法的研究

传感器网络的路由协议越来越引起人们的关注。针对节点高密度部署并且存在部分移动节点的网络环境,当前常用的各类路由算法都不能有效地降低能耗。论文提出了改进型GAF算法,将网络划分成若干个单元格,不同移动速度的节点以不同的权重竞选簇头,竞选失败者将进入休眠状态,以此来降低网络总能耗。通过分析和仿真,验证了该算法在节能方面的优势。     

传感网分簇算法研究及其进展

作为网络拓扑控制的有效方式之一,分簇算法可显著降低无线传感器网络的能量消耗,提高网络吞吐率。文章基于无线传感器网络分簇的架构,对目前主流的分簇算法进行归纳分类。针对无线传感器网络分簇算法设计中存在的难点,文章给出了解决难点的部分成果,并对进一步的研究进行了展望。     

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.     

一种WSN中分簇路由算法的改进

在无线传感器网络中,基于分簇的路由协议对提高网络的寿命有着重要作用,LEACH是一种应用比较广泛的层次路由协议。本文提出一种新的基于最优分簇的无线传感器网络分簇路由（LEACH-O）算法,在簇的形成过程考虑到节点的集中程度和节点的剩余能量,从而减少传感器节点的能量消耗,优化资源利用率。仿真实表明,与传统的LEACH算法相比,该算法配传感器节点间数据传输提供了高效路由,从而延长网络的生命周期。     

LEACH协议簇头选择算法的改进

LEACH协议存在簇头节点个数和位置分布不稳定的现象。在改进的LEACH-H协议在簇头节点的选举过程中,充分考虑了簇头节点剩余能量因素,设定了簇头的能量阀值,防止了低能量的节点成为簇头。在此基础上引进簇头调整过程,该过程通过排除紧密邻居簇头和增加必要的簇头,在一定程度上解决了LEACH协议存在的问题,从而达到均衡网络能量消耗,延长生存期的目的。网络仿真证明了新算法的可行性。     

一个基于层次结构的Ad hoc网络移动模式

采用连通图中极小支配集概念对平面分布的Ad hoc网络进行层次划分；提出移动节点之间的相关度概念，利用GM-BFS算法来实现Ad hoc网络的簇结构生成。结果显示提出的分簇模式能较好地适应网络的扩展、簇生成算法具有收敛快的特征。     

基于空间相关性的无线传感器网络成簇方法

对于无线传感器网络的管理目前被广泛地使用的方法是基于簇结构的方式，因此，提出了一种基于空间相关性的成簇方法 （SCBCA）。利用无线传感器网络中邻近节点感知到的信息具有相关性这一特点进行成簇，利用数据标准差来计算节点之间的空间相关程度，并且簇结构可根据全网节点相关性的变化做出相应的调整，以保证簇内节点之间始终保持较好的相关性，簇中只需要代表节点发送数据就足以监测全网情况，其他节点处于睡眠状态，以节省网络能量，主副簇头的运用进一步优化了网络性能。仿真实验表明，SCBCA方法在网络能耗、覆盖度等方面均具有良好的表现，具有一定的推广使用价值。     

基于多跳中继转发的簇头拓扑维护算法研究

文章借鉴簇头节点与汇聚节点之间多跳中继转发数据的构想,重点针对拓扑维护的簇头重新选举,提出了一种以能量和节点距离综合考虑的数据中继转发的簇头维护算法。仿真证明该算法有效节约了节点工作耗能,达到了节点能量均衡的效果,使数据通信消耗的能量最低,从而减少了节点能耗,优化了网络拓扑结构,延长了网络生命期。     

无线传感器网络中基于位置信息的低能耗路由算法

许多研究表明,优秀的分簇路由算法能够有效的延长传感器网络的使用时间。在分析典型的分簇路由算法LEACH存在问题的基础上,提出了基于位置信息的低能耗路由算法,该算法在LEACH算法的簇头选取机制上进行了改进,综合考虑了位置和能量等信息,仿真实验表明,新算法较LEACH算法能更好的降低能耗,均衡网络能量,延长网络使用时间。     

无线传感器网络中基于位置信息的低能耗路由算法简

许多研究表明,优秀的分簇路由算法能够有效的延长传感器网络的使用时间。在分析典型的分簇路由算法LEACH存在问题的基础上,提出了基于位置信息的低能耗路由算法,该算法在LEACH算法的簇头选取机制上进行了改进,综合考虑了位置和能量等信息,仿真实验表明,新算法较LEACH算法能更好的降低能耗,均衡网络能量,延长网络使用时间。     

基于城市道路的稳定车载网分簇路由策略

由于车载自组网具有节点高速运动、网络拓扑变化快、链路有效时间短等特点,使得传统移动自组网分簇路由协议在车载网中不再适用。基于此,提出了一种新的稳定的分簇路由策略,引入辅簇头的设计理念,并设计了一种高效的岔路口路由策略,通过岔路口二次选择,有效解决岔路口路由冗余问题。通过NS2模拟仿真表明,新的路由策略可有效避免簇结构变化导致的丢包率上升问题,能够以更少的跳数、更低的延时成功传递数据包,具有较好的性能。     

基于全局信息的LEACH协议改进算法

传统LEACH协议在选举簇头节点时,采用动态簇头选举算法,每轮选举产生簇头节点个数为最佳簇头数的概率并不是最大,使得每轮选举的簇头数偏差较大,不能使节点能量达到最优化。针对这一问题,提出了改进的LEACH-P协议,该协议在簇头选举阶段通过簇头节点间的相互协作,以少量的能量消耗来获取全局信息,消除了LEACH协议簇头选举算法的盲目性,从而改善簇头选举算法。实验结果表明,LEACH—P协议相比传统LEACH协议有效地节省了节点能量,延长了网络生命周期。     

基于分簇的无线传感器网络通信协议LEACH研究

针对于直接传输（DT,DirectTransmission）和最小化传输能量（MTE,MinimumTransmissionEnergy）两种传统通信协议的缺点和无线传感器网络（WSNs,WirelessSensorNetworks）的特点,分析了基于分簇的无线传感器网络通信的低功耗自适应分簇协议（LEACH,Low—EnergyAdaptiveCluste—ringHierarchy）的基本原理,并对三者进行仿真分析。分析与仿真结果表明,使用LEACH协议比使用DT协议要节约大约7到8倍的能源,同时也比MTE协议方式要减少4到8倍能源消耗。更适用于无线传感器网络。     

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。