非变换簇的WSN分簇路由算法

针对LEACH算法簇头选取及能量消耗方面的不足,提出一种基于能量、距离和节点度的分簇路由算法CMEDD,通过均匀分簇减少重建过程,对簇头选举公式进行改进,合理选择簇头,从而均衡节点能耗。采用基于代价因子的单跳和多跳相结合的方式建立最优路径进行数据传输。仿真结果表明,与LEACH算法和RMCRW算法相比,CMEDD算法能够有效均衡节点能耗,可相对延长网络生存周期。     

动态分层的水下传感器网络分簇路由算法

针对平面路由难以适应较大规模水下传感器网络的局限,该文提出一种能更好地适用于较大规模网络的分簇路由算法DLCR(Dynamic Layered Clustering Routing)。该算法将网络自上向下划分为多层,并选择层内与sink节点距离较近、剩余能量较高的节点作为簇头节点,从而降低簇头节点的通信能耗。为了避免同一节点连续被选举为簇头节点,提出一种动态分层机制,每一轮数据采集周期都将网络重新划分为多层。实验证明DLCR不仅具有良好的稳定性,还降低了网络的能耗,延长了网络的寿命。     

一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法

为平衡无线传感器网络中的簇头负载并进一步降低多跳传输能耗,文中提出了一种改进的基于时间竞争成簇的路由算法。该算法通过限制近基站节点成簇入簇,以防止近基站节点成簇入簇的节能收益无法补偿成簇入簇能耗;利用基站广播公共信息和基于时间机制成簇,以减少节点基本信息交换能耗;通过候选簇头中继来平衡簇头负载。候选簇头的评价函数综合考虑了剩余能量和最优跳数的理想路径,以期在保持中继负载平衡的基础上尽量降低多跳能耗。仿真结果显示,该算法较LEACH和DEBUC算法延长了以30%节点死亡为网络失效的网络生存周期,表明该算法在降低节点能耗和平衡负载方面是有效的。     

一种改进的多簇头路由协议

传统分簇路由协议轮叫调度算法(RRCH)只进行一次簇的建立过程,当需要更换簇头时,在每个簇内选举一个剩余能量最高的成员节点作为下一轮的簇头。但是每轮只为每个簇选择一个簇头,且可能分布在簇的边缘,这将导致簇头节点能量浪费。提出了一种多簇头路由算法(MCHB),其主要思想是在簇的形成阶段为每个簇中选择2个簇头,由这2个簇头承担能耗,防止了单一簇头节点过早死亡。算法仿真结果表明,与传统算法RRCH相比,改进后的多簇头路由协议延长了约30%的网络寿命,大大降低了能耗。     

基于繁忙因子的VVSN自适应双簇头分簇算法研究

在WSN中,节点之间不平衡通信消耗大量能量,因此网络生存时间较短。为改善网络整体生存时间,提出一种基于网络繁忙因子的簇头自适应切换算法。首先,算法一次性选举双簇头,再根据网络实际情况自适应切换簇头。然后,在簇头选举完成后,节点通过当前簇头与基站通信,若当前簇头的能量低于门限值,则网络中的当前簇头将被切换到次级簇头,此时节点通过次级簇头与基站通信,从而降低节点能耗,减少节点的死亡率。双簇头切换机制缩短了整体通信距离,缓解簇头节点过早死亡,使网络生存时间增长。仿真结果表明,该算法通过缩短整体通信距离可显著降低整体网络的能量消耗,增加网络的生存时间。     

基于分簇的WSN路由算法研究及改进

为了更好地满足无线传感器网络（WSN）低功耗的要求,延长网络的生存周期。对WSN分簇路由算法LEACH（低功耗自适应分簇）的簇头节点选择机制进行改进,提出了改进算法LEACH-IMP,实现减少网络能耗、延长网络生存周期的目的。利用网络仿真工具NS2进行仿真,对LEACH算法与改进算法进行比较与分析,仿真结果表明,改进算法有效地延长了网络的生存周期。     

能量感知非均匀成簇路由优化算法

无线传感器网络(WSN)具有的能量有限,其能量利用效率的高低直接影响着网络的生命周期.为了提高无线传感器网络的能量利用效率,提出了一种能量感知非均匀成簇路由优化算法(Energy Awareness Unequal Clustering Routing Optimization Algorithm,EUCR).该算法通过节点在网络中所处的位置确定各节点的邻居节点,并以局部能量选举簇头,各簇头根据其邻居节点构建非均匀分簇网络.同时该算法在路由阶段考虑了簇头的剩余能量和转发代价.仿真结果表明,EUCR算法能有效提高网络的能量利用效率,并延长网络的生命周期.     

基于簇头间距均匀部署的LEACH协议改进算法

针对无线传感器网络中各节点能量消耗和簇头节点位置分布不均导致网络寿命下降的问题,在LEACH协议基础上提出一种改进算法。首先增加高剩余能量节点成为簇头的概率,其次设定备选簇头节点间最小距离,以降低簇内节点与簇头节点的通信能耗。通过理论分析和仿真实验,提出的算法能实现网络能耗均衡,有效延长网络的生存周期。     

基于天牛须搜索的无线传感网分簇路由协议

针对无线传感器网络中的能耗不均衡问题,提出一种基于天牛须搜索算法的负载均衡分簇路由协议算法(LEACH-BAS)。该算法引入候选簇首选举机制,使用天牛须搜索算法对簇首分布进行搜索优化,形成合理分簇。此外,在簇间路由通信时,考虑剩余能量因子和传输能耗因子来选择中继节点。仿真结果表明,LEACH-BAS算法的网络生命周期相比LEACH、EAMMH、LEACH-GA和LEACH-PSO算法分别延长了39%、22%、15%和8%。LEACH-BAS算法应用在WSN监测场景,能有效解决WSN中能量不足的问题,优化簇首节点分布,降低节点能耗,有效地延长网络生命周期。     

一种基于ARMA的WSN非均衡分簇路由算法

 针对无线传感器网络中分簇路由算法中存在的“热区”问题,提出了一种基于虚拟区域划分的非均衡簇路由算法。算法将簇划分的任务交由能量无限制的汇聚节点完成,使得靠近汇聚节点的内层簇的规模小于外层簇的规模。在簇的结构中引入了主、从簇头节点,从而实现了分布式簇头选举工作,同时在分簇过程中避免了每个阶段的能量消耗。将ARMA预测模型引入到主簇头节点的更换过程中,从而避免了主簇头因为能量完全消耗而死亡,也避免了因为主簇头死亡而造成网络分割,降低网络的生存时间,利用NS2.31仿真平台对基于虚拟区域划分的非均衡簇路由算法进行了仿真验证,结果表明与传统路由算法相比,该算法延长了WSN的生存时间,有效提高了WSN网络健壮度。     

基于灰色关联度的Leach算法的改进

Leach算法是无线传感器网络中应用最为广泛的分簇路由协议之一,但是该算法的簇头是随机产生的,有可能导致节点过早死亡,从而使整个网络崩溃。针对这一问题,提出一种基于优选簇头的改进Leach算法——gc Leach算法。改进算法引入灰色关联度思想对簇头进行分区选举,兼顾考虑了簇头的剩余能量以及位置分布,有效地避免了簇头分布不合理,以及簇头剩余能量过低导致的节点过早死亡的情况。仿真结果表明,改进后的gc Leach算法能够有效地降低网络能耗,延长网络生命周期。     

Energy-Efficient Routing Algorithm Based on Unequal Clustering and Connected Graph in Wireless Sensor Networks

Clustering and multi-hop routing algorithms substantially prolong the lifetime of wireless sensor networks (WSNs). However, they also result in the energy hole and network partition problems. In order to balance the load between multiple cluster heads, save the energy consumption of the inter-cluster routing, in this paper, we propose an energy-efficient routing algorithm based on Unequal Clustering Theory and Connected Graph Theory for WSN. The new algorithm optimizes and innovates in two aspects: cluster head election and clusters routing. In cluster head election, we take into consideration the vote-based measure and the transmission power of sensor nodes when to sectionalize these nodes into different unequal clusters. Then we introduce the connected graph theory for inter-cluster data communication in clusters routing. Eventually, a connected graph is constituted by the based station and all cluster heads. Simulation results show that, this new algorithm balances the energy consumption among sensor nodes, relieves the influence of energy-hole problem, improve the link quality, achieves a substantial improvement on reliability and efficiency of data transmission, and significantly prolongs the network lifetime.     

无线传感网络中基于蚁群的路由算法

In the wireless sensor networks, high efficient data routing for the limited energy resource networks is an important issue. By introducing Ant-colony algorithm, this paper proposes the wireless sensor network routing algorithm based on LEACH. During the construction of sensor network clusters, to avoid the node premature death because of the energy consumption, only the nodes whose residual energy is higher than the average energy can be chosen as the cluster heads. The method of repeated division is used to divide the clusters in sensor networks so that the numbers of the nodes in each cluster are balanced. The basic thought of ant-colony algorithm is adopted to realize the data routing between the cluster heads and sink nodes, and the maintenance of routing. The analysis and simulation showed that the proposed routing protocol not only can reduce the energy consumption, balance the energy consumption between nodes, but also prolong the network lifetime.     

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。     

有效降低无线网络节点能量的LEACH新算法

LEACH是一种低功耗自适应按簇分层路由算法.为了降低节点能耗,在LEACH协议的基础上提出了在选举簇头时,改变阈值T(n)的大小以降低节点成为簇头的概率,从而节省网络因分簇而消耗的能量.同时又提出了一种基于节点剩余能量的二层簇头的算法,该算法能使节点减少将冗余信息传输到基站,从而达到降低节点消耗能量的目的.通过实验仿真,表明这些方法能使网络节点能量的消耗减少,达到了延长网络生命周期的目的.     

基于CMRA路由协议改进算法

为了延长无线传感网络的生存时间,需要设计满足高效率、低功耗的路由算法。一种CMRA（intercluster head multi-hop routing algorithm）算法被提出来,这种算法通过节点通信能量消耗模型建立最小能量路径树,但CMRA对于簇头选择的能量分配不均衡,造成簇头结点负载过重。提出一种新的路由算法CMRA-EE（CMRA-energy efficient）,在簇头选举阶段引入节点能量参数,同时将簇头节点能量与距离作为代价参数,从而平衡了网络节点能耗。通过仿真对CMRA-EE算法进行性能分析与评价,结果显示,CMRA-EE算法在延长无线传感网有效生存时间方面比CMRA算法有了明显的改善。     

Double Cluster Based Energy Efficient Routing Protocol for Wireless Sensor Network

Reducing the energy consumption of sensor nodes and prolonging the life of the network is the central topic in the research of wireless sensor network (WSN) protocol. The low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) is one of the hierarchical routing protocols designed for communication in WSNs. LEACH is clustering based protocol that utilizes randomized rotation of local cluster-heads to evenly distribute the energy load among the sensors in the network. But LEACH is based on the assumption that each sensor nodes contain equal amount of energy which is not valid in real scenarios. A developed routing protocol named as DL-LEACH is proposed. The DL-LEACH protocol cluster head election considers residual energy of nodes, distance from node to the base station and neighbor nodes, which makes cluster head election reasonable and node energy consumption balance. The simulation results of proposed protocols are compared for its network life time in MATLAB with LEACH protocol. The DL-LEACH is prolong the network life cycle by 75 % than LEACH.     

基于能量均衡的无线传感器网络路由算法

为了提高无线传感器网络的生存时间,针对当前LEACH算法存在的能量不均衡难题,提出一种能量均衡的无线传感器网络节点路由算法。首先将监测区域看成以基站为中心的扇形区域,并将扇形区域分割成不同大小的弧形方块,每个弧形方块中的节点组成一个簇,根据节点剩余能量产生簇头,然后采用单跳和多跳相结合的簇间通信机制,最后采用仿真实验测试算法的性能。结果表明,本文算法有效提高了网络的能量利用率,能够实现节点之间的能耗均衡,使无线传感器的网络生存时间得到延长,适用于对网络生命周期要求较高的应用。     

一种负载均衡且能量高效的水下传感网络分簇协议

针对水下无线传感网络能量效率低、生命周期短的问题,提出了一种负载均衡且能量高效的水下分簇（load balanced and energy efficient underwater clustering,LBEEUC）协议。该算法在分簇过程中首先根据节点的经验负载来确定节点所在区域簇头的比例,使经验负载大的区域分布较多的簇头,分担数据转发的任务,均衡网络的能耗;其次在节点入簇时,在簇内设置中继节点,用于均衡远离簇头节点的传输能耗,并提前进行数据融合,减少数据冗余;最后在建立簇间路由时,利用Q 学习算法根据路径消耗的总能量最小的原则选择最优传输路径。仿真结果表明,本算法有效地均衡了网络的能耗,提高了能量利用效率,进而提高了网络的生存时间。     

基于能量和密度的WSNs动态分区成簇路由算法

针对传统的层次型网络存在的分簇不合理和能耗不均衡等问题,提出了一种基于能量和密度的动态非均匀分区成簇路由算法。该算法先根据节点与基站之间的距离将网络合理地进行动态的区域划分,在区域内成簇,使靠近基站的簇规模小于距离基站较远的簇,减少靠近基站的簇首负担和能量消耗;通过综合考虑节点剩余能量和节点密度等因素来优化簇的非均匀划分和簇首的选择,簇首间采取基于数据聚合的多跳传输机制。仿真结果表明,与经典路由算法LEACH相比,该算法能有效均衡节点能耗,延长网络生命周期。