基于扇形分簇的无线传感器网络路由算法

无线传感网络中低功耗自适应聚类分簇(LEACH)路由算法等概率选取簇首节点,容易导致整个网络节点能量损耗出现极端化,减少网络生存时间。为此,提出一种针对簇首节点选取和分簇的改进LEACH算法。该算法把整个网络区域分为四个扇形区域,在每个区域内独立进行分簇路由;然后基站根据节点剩余能量和与基站的距离进行簇首节点选择,节点根据簇首节点和基站接收信号强度选择路由方式,以均衡网络能量消耗。仿真结果表明,改进LEACH算法的网络寿命是原有LEACH算法的150%,数据吞吐量提升了3倍。     

无线传感器网络中的分簇算法

分簇算法是无线传感器网络中实施分层路由所采用的重要方法,尤其是传感器节点受到能量和带宽的严重制约。如何合理、有效地利用分簇算法使得网络中节点的能量分布趋于一致,从而延长网络的生命周期,提高系统的整体性能指标,成为当前无线传感器网络研究领域内的热点问题之一。本文从能量有效性的角度出发,对最新的分簇算法进行研究与分析,指出如何根据无线传感器网络不同的分布区域、应用场景和多样的无线环境,生成性能优越的分簇算法。     

无线传感器网络中分簇算法能量有效性分析

该文针对无线传感器网络是一种能量受限的网络,首先说明根据节点数目以及分布区域特征,确定合理的成簇数目是分簇算法设计的核心;然后给出节点在通信中使用的能量模型,按照分簇的不同层数,分别对其成簇的数目进行理论上的优化分析,最后通过实验的方法验证优化的分簇算法能够满足能量有效性,对均匀节点能耗分布,提高网络生存时间有着重要作用。     

无线传感器网络分簇算法分析与性能比较

文中在介绍无线传感器网络路由协议的基础上,重点分析了几种有代表性的分簇路由协议算法。然后对各种分簇算法从10个评价参数上进行了一个综合对比,总结了无线传感器网络现有分簇路由协议的优点和存在的问题。最后从网络安全性和协议的实用性等方面,并对无线传感器网络分簇路由协议算法进行了展望。     

无线传感器网络路由分簇协议研究

无线传感器网络与传统网络的特点不同,且与人们日常生活应用息息相关。无线传感器网络不能利用传统的路由协议,网络层的路由技术在无线传感器网络体系结构中非常重要。数据融合简单、拓扑管理方便、能量利用高效是分簇路由具有的优点,是当前研究非常热门的路由技术。文章分析了无线传感器网络分簇路由概念,着重对无线传感网络路由分簇协议的分类和协议系统进行分析,为路由无线传感器网络路由分簇协议的进一步研究提供参考。     

无线传感器网络分簇路由协议研究

在无线传感器网络中,分簇型路由在路由协议中占据重要的地位,该协议方便拓扑结构管理,能源利用率高,数据融合简单。文章从簇头生成、簇形成和簇路由3个角度对典型的分簇路由算法LEACH,HEED,EEUC,PEGASIS进行了系统描述,从网络生命周期和节点存活数量等方面,对比了其优缺点,结合该领域的研究现状,指出了未来研究的方向。     

基于BWAS的无线传感器网络静态分簇路由算法

为提高路径搜索效率,避免动态分簇较多的能量消耗,提出了基于最优-最差蚂蚁系统(BWAS)的无线传感器网络静态分簇路由算法.BWAS是对蚁群算法的改进,在路径搜寻过程中评价出最优最差蚂蚁,引入奖惩机制,加快了路径搜索速度.通过无线传感器网络静态分簇、簇内动态选举簇头,在簇头节点间运用BWAS算法搜寻从簇头节点到汇聚节点的多跳最优路径,能减少路径寻优能量消耗,实现均衡能量管理,延长网络寿命,且具有较强的鲁棒性.通过与基于BWAS的动态分簇和基于蚁群算法的动态分簇路由的仿真实验相比较,证实了本算法的有效性.     

一种新的无线可充电传感器网络分簇算法

为了弥补现有无线可充电传感器网络充电效率低下和节点能量冗余并存的问题,提出了一种基于节点信息的分簇算法。首先,根据传感器节点的剩余能量状态,选择候选簇首。其次,计算候选簇首集合中节点之间的距离,并与基于节点密度的距离阈值比较,最终筛选出合适的簇首。其他节点根据就近原则选择簇首,形成对应的簇。该算法由于同时考虑节点剩余能量和簇首之间的距离,可以使得具有较多剩余能量的节点成为簇首,且簇首均匀分布整个网络中。仿真结果表明,提出的算法可以提高充电效率,减少节点的能量冗余或节点能量消耗过快而死亡的现象,从而有效延长整个网络的寿命。     

基于网格分簇的无线传感器网络节能算法

无线传感器网络中,能量消耗问题一直最受人们关注.为了节省网络能量,针对现有算法存在的冗余节点过多以及能量利用率较低等问题,在以往算法的基础上,提出了一种基于网格分簇的节能算法,即基于网格分簇的无线传感器网络节能算法EABGC(Energy-saving Algorithm Based on Grid Clustering).该算法采用虚拟网格和贪婪算法等来节约网络能量.通过仿真实验,该算法与LEACH协议相比,能减少网络的能量消耗,从而达到节能的目的.EABGC算法,能有效地降低网络消耗,实现节能效果.     

一种无线传感器网络分簇路由算法研究

在分析LEACH协议的基础上提出一种基于能量和距离的多跳路由算法（CAED）。由基站依据节点剩余能量和簇头与基站的距离分别选出二层簇头,簇内节点利用单跳和多跳模式与簇头进行通信。仿真实验表明,新算法有效地平衡了节点的能量消耗,并显著地延长了网络的生命周期。     

基于蚁群的无线电源管理网络路由算法

蚁群算法(Ant Colony Algorithm,ACA)是一种新型的基于群体的仿生算法。采用蚁群算法实现了对无线电源管理网络的路由优化,为远程设备管理提供了新的解决思路。对原始蚁群算法进行了改进,提出了一种多蚁群的优化算法。基于蚁群算法及其并行搜索最优的特征,通过蚁群聚类和动态调整网络优化参数的方法,可作为一种面向无线电源管理网络的路由算法,经过仿真验证了该算法的有效性。     

无线传感网络移动分簇路由策略

无线传感网络(WSN)路由协议中,分簇路由具有拓扑管理方便、能量高效和数据融合简单等优点,成为当前重点研究的路由技术。通过研究各种环境下的移动传感器网络,有效地降低能耗则是研究移动无线传感器网络的重要目的之一。针对无线传感网络中移动性问题,基于LEACH协议,利用移动传感器网络中节点距离、速度和剩余能量等因素提出了能量高效的移动分簇路由算法。实验结果表明此算法能够较好地支持节点移动,从而降低网络能耗,延长网络生存时间。     

A Centralized Balance Clustering Routing Protocol for Wireless Sensor Network

Routing protocol plays a role of great importance in the performance of wireless sensor networks (WSNs). A centralized balance clustering routing protocol based on location is proposed for WSN with random distribution in this paper. In order to keep clustering balanced through the whole lifetime of the network and adapt to the non-uniform distribution of sensor nodes, we design a systemic algorithm for clustering. First, the algorithm determines the cluster number according to condition of the network, and adjusts the hexagonal clustering results to balance the number of nodes of each cluster. Second, it selects cluster heads in each cluster base on the energy and distribution of nodes, and optimizes the clustering results to minimize energy consumption. Finally, it allocates suitable time slots for transmission to avoid collision. Simulation results demonstrate that the proposed protocol can balance the energy consumption and improve the network throughput and lifetime significantly.     

一种可靠的无线传感器网络路由算法

在基于分簇的无线传感器网络中,为了有效地转发数据,研究者们提出了各种簇组织和簇首选举机制,但是这些机制缺少关注簇首与汇聚节点之间数据传输的可靠性.针对该问题,提出一种可靠的数据路由方案,通过链路代价函数和动态的簇首间路由,控制簇首到汇聚节点的数据转发.仿真结果表明,该方案不仅有效地增加数据包的投递率,也能够均衡网络的能量消耗.     

无线传感器网络阈值敏感的按需路由算法

针对路由算法对无线传感器网络wsn的能效影响很大,将AODV协议和TEEN协议进行优势组合并加以改进,提出一个阈值敏感的移动式基站按需路由算法.算法通过设置门限值和数据聚合减少了数据的传输,提高了网络的能效;采用移动式基站并配合按需路由,平衡了整个网络的能量消耗并节省了内存开销;采取CSMA传输方式和故障自动修复等方法,确保了网络的吞吐量.通过对网络能耗和活跃节点数进行仿真实验,结果表明,该算法具有优秀的综合性能.     

An Improved LEACH Routing Algorithm for Wireless Sensor Network

Optimization of energy consumption is major concern for the design and planning of wireless sensor networks (WSNs). Recent research has demonstrated that organizing nodes in clusters has higher energy efficiency. LEACH is the most popular routing protocol for cluster-based in WSNs, and FCM algorithm is used for the optimum number of the clusters and their location. Aiming at the shortcomings of LEACH and FCM-LEACH, which including inaccurate cluster centers, unreasonable clustering and sole data transmission mode. This paper proposes a new energy efficient routing algorithm (NF-LEACH). In the new algorithm, There are many factors have considered to prolong the network life cycle that they are the degree of membership, residual energy, base station distance and data transmission mode. Finally, the comparison among LEACH, FCM-LEACH, and NF-LEACH has been done. The results show that the NF-LEACH has the longest lifetime and the most evenly distributed amongst three algorithms.     

A Co-optimization Routing Algorithm in Wireless Sensor Network

The MACORA is presented to solve the collision between mobile agent and multicast suppression in channel competitive process. With two-layer graph model, the channel converter problem in the dual-channel wireless sensor networks can be simplified into a routing problem over the two-layered graph, so we can search for routes in the control plane and transport traffic in the data plane synchronously. Then, the control plane and the data plane are integrated into a two-layered network, and searching for route for each traffic in the two-layer networks synchronously. The MACORA can make full use of the idle resource in different layers, this strategy deals with the collision between mobile agent and multicast suppression in channel competitive process well, so the blocking probability of networks and the error rate of packet transmission can be cut down. Simulation results show that the MACORA performs better in improving success rate of packet transmission.     

无线传感器网络自适应区域路由算法

2009年8月,随着‘感知中国’的提出,国内众多学者对无线传感器网络开展了日益深入的研究,而节省网络能耗则是研究的首要问题。主要针对延长传感器网络生存时间、增强网络的可靠性的目标,提出一种自适应区域路由算法（ARRA）,它包括对WSN进行区域规划、区域自治以及区域负载均衡三个方面。分析和仿真同时表明,ARRA实现了传感器网络的能量均衡,降低了网络能耗,并能提升某些热点区域的生存周期和可靠性。     

考虑整体消耗代价的无线传感器网络分簇算法

在LEACH协议的基础上,研究一种无线传感器网络分簇算法,采用高级节点作为固定簇头替代LEACH中的随机簇头选择策略,推导出最优簇头节点数目即所需高级节点数的计算公式及各类节点所需能量的表达式,并从网络整体消耗代价的角度出发,通过仿真对网络性能进行分析评价。结果表明,采用一定量的高级节点作为固定簇头,当其节点硬件代价和电池能量代价之比a1/b超过一定值时,新算法的整体网络代价明显低于LEACH。