基于空间信息与梯度的WSN分簇路由算法

针对LEACH算法在准备阶段出现的簇头分布不均匀、整个网络能耗不均衡,以及传输距离受限等不足,综合考虑空间信息和梯度、节点剩余能量、簇头能耗等因素,用于簇头的选举与数据的传输过程中,实现了LEACH算法的改进。仿真结果表明,改进后的算法与原LEACH算法相比,使网络中节点的能耗更加均衡,且推迟了网络中第一个消亡节点出现的时间,轮数增加了1倍,提高了整个网络中能量利用率以及网络性能,使网络寿命延长50%~69%。     

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.     

基于网格的无线传感器网络非均匀分簇算法

在无线传感器网络中,首先要考虑的是如何解决能耗问题.针对无线传感器网络现有算法存在的节点能耗不均匀及节点部署密集造成的数据冗余和能量浪费,提出了一种节能路由算法UECG.通过设定虚拟网格以及非均匀分簇来实现网络能量的均衡消耗.仿真结果表明,与LEACH协议及其改进协议EEUC相比,UECG算法能够有效减少冗余数据,平衡簇群间的能量消耗,达到延长网络寿命的目的.     

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。     

一种基于K-means的WSN移动汇聚路由算法

无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)作为一种资源受限的网络,网络中节点的能耗直接影响了网络的性能。因此,均衡网络中的能耗,延长网络的生命周期,成为设计WSN路由算法的重要目标。于是,在LEACH-C协议的基础上提出了一种移动汇聚路由算法。分簇阶段由Sink节点计算最优簇首个数,通过K-means聚类将网络中的节点划分至不同的集群,选择通信成本最低的节点作为各集群的簇首。稳定传输阶段通过移动Sink进行数据采集,针对不同的延迟分别规划Sink节点的移动轨迹。MATLAB仿真结果表明,与LEACH和LEAHC-C算法相比簇首的分布更合理,结合Sink节点的移动策略能有效均衡网络能耗,延长网络的寿命。     

基于改进LEACH的多簇头分簇路由算法

为了降低无线传感器网络(WSN)的能耗,延长网络的生存周期,提出一种多簇头双工作模式的分簇路由算法.算法对低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议作了以下改进:采用多簇头双工作模式来分担单簇头的负荷,以解决单簇头因能耗较大而过早消亡的问题;选举簇头时充分考虑节点位置和节点剩余能量,并应用粒子群优化(PSO)算法优化簇头的选举,以均衡网络内各节点的能耗;建立簇与簇之间的数据传输路由,以减少簇间通信的能耗.仿真结果表明,算法有效降低了网络的能耗,延长了网络的生存周期.     

基于遗传算法和蚁群算法的LEACH改进协议

针对无线传感器网络低功耗自适应集簇分层(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy, LEACH)路由协议因能耗不均衡导致节点过早死亡的问题,提出了一种基于遗传算法和蚁群算法改进的LEACH路由协议。在分簇阶段,通过遗传算法选举合理的簇头节点并根据节点的分布划分簇群;在数据传输阶段,通过蚁群算法使簇头节点尽可能选择能量充足且距离较短的路径进行数据传输。仿真结果表明,与传统的分簇路由协议LEACH和LEACH-C相比,改进算法可以使网络的能量消耗更加均衡,并延长网络的生命周期。     

无线传感网络中能耗均衡的混合通信算法研究

基于经典的低能耗自适应分簇算法(LEACH),提出了一种能耗均衡的混合通信算法(EEHCA).由基站根据节点剩余能量和簇头之间的距离选举簇头,节点用单跳模式和多跳模式交替与簇头进行通信且概率分别是p和1-p,从而使簇头的分布更均匀,节点的负载更均衡.仿真结果表明该算法有效地平衡了节点的能量消耗,在延长生命周期方面明显好于LEACH.     

LEACH协议的改进与仿真分析

在深入分析无线传感器网络路由协议设计目标的基础上,由于低功耗自适应分簇路由协议（LEACH,Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）簇头既要融合簇内节点发送来的数据又要将处理后的数据发送给基站,导致能量消耗较大。因此融入负载平衡和簇内成链的思想对LEACH协议进行改进,通过贪婪算法使簇内节点数据传输采用链式传输,让簇头工作时间尽量延长,使簇的稳定阶段时间提高,全网节点负载均衡。通过NS2对改进的LEACH协议进行仿真分析,结果表明改进的LEACH协议网络寿命极大延长。     

一种分层路由协议的改进和仿真分析﹡

在深入分析无线传感器网络路由协议设计目标的基础上,根据LEACH协议分层设计的思想,融入了负载平衡和簇内成树的思想,通过控制簇头之间的位置,使得簇的分布较为均匀,同时簇内节点根据节点的高度值形成一棵树,让节点采集到的数据沿着这棵树进行传输,使得簇内节点由单跳传输变成了多跳传输,很好的均衡了网络能耗.通过理论分析和仿真结果表明改进后的协议极大的延长了网络生命期, sink节点数据收集量也增加不少.     

交通路灯监控系统的无线传感网链状路由算法

在交通路灯监控系统中为节省网络节点能耗和降低数据传输时延,提出一种无线传感网链状路由算法（CRASMS）。该算法根据节点和监控区域的信息将监控区域分成若干个簇区域,在每一个簇区域中依次循环选择某个节点为簇头节点,通过簇头节点和传感节点的通信建立簇内星型网络,最终簇头节点接收传感节点数据,采用数据融合算法降低数据冗余,通过簇头节点间的多跳路由将数据传输到Sink节点并将用户端的指令传输到被控节点。仿真结果表明：CRASMS算法保持了PEGASIS算法在节点能耗方面和LEACH算法在传输时延方面的优点,克服了PEGASIS 算法在传输时延方面和LEACH算法在节点能耗方面的不足,将网络平均节点能耗和平均数据传输时延保持在较低水平。在一定的条件下,CRASMS算法比LEACH和PEGASIS算法更优。     

A Tabu search based routing algorithm for wireless sensor networks

In this paper, a Tabu search based routing algorithm is proposed to efficiently determine an optimal path from a source to a destination in wireless sensor networks (WSNs). There have been several methods proposed for routing algorithms in wireless sensor networks. In this paper, the Tabu search method is exploited for routing in WSNs from a new point of view. In this algorithm (TSRA), a new move and neighborhood search method is designed to integrate energy consumption and hop counts into routing choice. The proposed algorithm is compared with some of the ant colony optimization based routing algorithms, such as traditional ant colony algorithm, ant colony optimization-based location-aware routing for wireless sensor networks, and energy and path aware ant colony algorithm for routing of wireless sensor networks, in term of routing cost, energy consumption and network lifetime. Simulation results, for various random generated networks, demonstrate that the TSRA, obtains more balanced transmission among the node, reduces the energy consumption and cost of the routing, and extends the network lifetime.     

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.     

一种多媒体传感器网络低能耗分簇协议

多媒体传感器网络面临的主要挑战是在能量受限的情况下传输大量数据。在经典分簇协议LEACH的基础上,提出一种考虑数据量的多媒体传感器网络低能耗分簇协议。在簇头选举阶段,选择剩余能量多和数据量大的节点作为簇头;在成簇阶段,同时考虑节点到簇头的通信距离和节点的数据量让节点加入簇。仿真结果表明,提出的协议能有效提高网络的生命周期。     

An ant colony optimization based routing algorithm for extending network lifetime in wireless sensor networks

Reducing the energy consumption of network nodes is one of the most important problems for routing in wireless sensor networks because of the battery limitation in each sensor. This paper presents a new ant colony optimization based routing algorithm that uses special parameters in its competency function for reducing energy consumption of network nodes. In this new proposed algorithm called life time aware routing algorithm for wireless sensor networks (LTAWSN), a new pheromone update operator was designed to integrate energy consumption and hops into routing choice. Finally, with the results of the multiple simulations we were able to show that LTAWSN, in comparison with the previous ant colony based routing algorithm, energy aware ant colony routing algorithms for the routing of wireless sensor networks, ant colony optimization-based location-aware routing algorithm for wireless sensor networks and traditional ant colony algorithm, increase the efficiency of the system, obtains more balanced transmission among the nodes and reduce the energy consumption of the routing and extends the network lifetime.     

WSN中一种基于LEACH的协同通信算法的研究

近年来,协同通信在无线传感器网络中取得了很大的应用,重点分析和研究了一种基于低功耗自适应集簇分层型协议（LEACH）的协同通信算法;在该算法中,通过选择合适的协同节点来发送数据可以有效的减少簇头节点的能量消耗,并且与多跳传输相比,又节省了路由更新耗费的能量,实验仿真证明基于LEACH的协同算法（LEACH-COOP）在能量消耗上与LEACH和基于LEACH的簇头多跳算法（LEACH-MH）相比表现出了更优的性能。     

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。     

一种基于蚁群优化的分簇路由算法

在无线传感器网络路由协议的研究中,能量高效是其首要设计目标.传统LEACH协议产生簇头数目比较随机,并且簇头直接与基站通信导致能量消耗过快.在分析传统和改进LEACH路由协议的基础上,提出了一种簇头数目固定的簇头选择机制,解决了簇头分布不均匀的问题.并且将蚁群优化算法应用到无线传感器网络的路径选择中,利用蚁群的动态适应性和寻优能力,在簇头与基站之间形成一条最优路径进行通信.在Matlab平台下对新提出的算法进行仿真测试实验,实验结果表明,相对于LEACH路由协议,该算法降低了平均能量消耗,延长了网络的生命周期.