基于优化簇半径的WSNs非均匀分簇路由
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ｓ ｅｇ ｏ ｒ ｄ ａｌ ｓｔ ｅｄ ｓａ ｃ ｅｗｅ ｎｔ ｅ ｃｕ ｔｒ ｅ ｄ ａ ｄ ｓ ｋ ｉ ｃｅ ｓ ｎ ｌ ｓ ｓ ｏｔ ｅｏ ｔ ｌ ｌ ｓｅ ｉｅａ ｃ ｓｐ ｓｉ ｌ ． ｉ ｒ ｗｓ ａ ｕ ｌ ａ ｉ ｎ ｅｂ ｔ ｅ ｌ ｓ ａ ｎ ｉ ｒ ａ ｅａ ｄ ｃｏ ｅ ｐ ｉ ｕ ｔｒｓ ｓｍｕ ｈ ａ ｏ ｓｂ ｅ ｚ ｇ ｙ ｈ ｔ ｈ ｅｈ ｎ ｎ ｔ ｈ ｍａ ｃ ｚ Ｔｈ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ａ ｅｅ ｐ ｒ ｎ ｓ ｌ ｓ ｏ ｔ ｔ ｉ ｒ ｓ ｈ ＵＣＯＲ ａａ ｃ ｓｔ ｅｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｍｐ ｉｎ ｏ ｎ ｄ ｓ ｆｅ ｔ ｅ ｙａ ｄｅ ｔ ｎ ｓ ｈ ｅ ｏ ｋ ｌ ｅ ｃ ｃｅ ｓ ｎ ｆ－ ｂ ｌ ｎ ｅ ｎ ｒ ｃ ｎ ｕ ｔ ｆ ｏ ｅ ｃ ｉ ｌ ｎ ｘ ｅ ｄ ｅ ｔ ｒ ｆ －ｙ ｌ ｉ ｉ － ｈ ｙ ｏ ｅ ｖ ｔ ｎｗ ｉ － ｇ ｉ ｃ ｎ ｌ ｏ ａ ｅ ｔ Ｅ ａ ｔ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗｉ Ｌ ＡＣＨ ｎ ＥＵＣ． ｙ ｈ ａ ｄＥ Ｋｅ ｒ ： ｗｉｅｅ ｓｓ ｎ ｏ ｅ ｏ ｋ ｕ ｅ ｅ ｌ ｓｅｉ ｇ ｒ ｕ ｉ ｇ ｅ ｅｇ ａ ａ ｃ ； ｃｕ ｔｒ ｇ ａ ｇ ｒｔ ｍ ｙ ｗｏ ｄｓ ｒ ｌｓ ｅ ｓ ｒ ｔ ｒ ； ｎ ｖ ｎ ｃｕ ｔ ｒ ； ｏ ｔ ； ｎ ｒ ｙｂ ｌｎ ｅ ｎｗ ｎ ｎ ｌ ｓｅ ｉ ｌ ｏ ｉ ｎ ｈ
节点的簇规模 小于远 离 Ｓ Ｋ节 点的簇 。仿真 实验结 果表 明，与 Ｅ Ｕ Ｎ Ｉ Ｅ Ｃ和 Ｌ Ａ Ｈ等路 由协议相 比 ＵＣ ＥＣ ＯＲ路 由协议有 效地 均
衡 了节点 能量消耗 ， 显著地 延长 了 网络生命 周期
关键 词 ： 线传 感 器 网络； 非均 匀分簇 ；路 由； 能耗 均衡 ；分簇 算法 无
传 感 、 据 处 理和 短距 离 无 线 通 信 功 能 的 传 感 器 节 点 组 成 ， 数 在 军 事 国防 、 境 监 测 、 物 医疗 、 险救 灾 以及 商 业 应 用 等 领 环 生 抢 域 具 有 广 阔 的应 用 前 景 。与 传 统 的 网 络 不 同 ， Ｓ 中 的 节 Ｗ Ｎｓ 点带宽、 内存 等 资源 更 为 匮 乏 ， 其 是 其 有 限 的 能量 直接 影 响 尤 着 传 感 器 网络 的 生 命 周 期 以及 网 络 的 信 息 质 量 。 由于 分簇
０ 引 言
无 线 传 感 器 网络 （ ｒｌ ｓ ｅ ｓｒ ｅ ｏｋ ， Ｓ ） 由 具 有 ｗｉ ｅ ｎｏ ｔ ｒｓＷ Ｎｓ ｅ ｓｓ ｎｗ “
ｃ１ Ｐ Ｇ Ｉ（ｏ ｒ ｆｃ ｎ ｔｅ ｎ ｎｏ ｆｒ ｔ ｎｓｓ ｏ） Ｅ ＡＳＳｐｗｅ ｅ ｉ ｔ ａ ｒ ｇｉ ｓ ｓｒｎｏｍａ ｏ — 、 －ｉ ｅ ｇ ｈｉ ｎ ｅ ｉ ｉ ｙ
中图法分类 号： Ｐ ９ Ｔ ３３ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ０７ ２ ２ １） ５３ ７ ．５ １０—０４（００ １．３４０
Ｕｎ ｖ ｎｃｕ ｔｒ ｇ ｂ ｓ ｄｏ ｐ ｉ ｌ ｌ ｓｅ ｄ ｕ ｒ Ｓ ｅ ｅ ｌ ｓｅ ｉ ａ ｅ ｎｏ ｔ ｎ ｍａ ｕ ｔｒ ａ ｉ ｓｆ Ｎｓ ｃ ｒ ｏ Ｗ
Hale Waihona Puke Baidu
ｔｍ ） 多 层 聚 类 算 法 等 ， 些 协 议 都 没 有 考 虑 “ 区 ” ｅ ｓ和 这 热 问题 。
Ｅ Ｕ ｅ ｅ ｙｅ ｃｅｔ ｎｖｎｃ ｓ ｒ Ｅ Ｃ（ ｒ ． ｉ ｅｅ ｌ ｔ ） 一 种 非 均 匀 的 分 簇 路 ｎ ｇ ｆ ｎｕ ｉ ｕ ｅ 是 由 协 议 ， 基 于 地 理 位 置 不 同 对 网 络 进 行 不 等 规 模 分 簇 ， 解 它 缓 了 “ 区” 热 问题 ， 并 没 有 对 如 何优 化 簇 半 径 进 行 探 讨 。 了 有 但 为
摘 要 ： 了有效解 决 无线传 感 器 网络分簇 路 由协议 中， 为 靠近 ＳＮＫ节点 的簇 头 因转 发 大量数据 而过早耗 尽 能量 ， 出了一 Ｉ 提
种 优 化 簇 半 径 的 非 均 匀分 簇 路 由 协 议 （ Ｃ ）其 核 心 思 想 是 通 过 优 化 簇 半 径 对 无 线 传 感 器 网络 进 行 合 理 分 簇 ， 靠 近 ＳＮＫ ｕ ＯＲ ， 使 Ｉ
ＷＵ ｈ ｎｈ ａ ＹＩ Ｚ ｉ ｕ Ｚ ｅ —ｕ ， Ｎ ｈ－ ｎ ｊ
（ｃｏ ｌ ｆ ｏ ｗａ ，Ｎａｃ ａｇ ｎ ｋ ｎ ｎｖｒ ｔ Ｎ ｎ ｈｎ ３ ０ ３ ｈｎ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｆ ｒ Ｓｔ ｅ ｎｈ ｎ ｇ ｏ ｇ ｉｅｓｙ ａ ｃａｇ３ ０ ６ ，Ｃ ｉａ Ｈａ Ｕ ｉ，
３７ ３４
２ １， １） ００ １（ ３ ５
计 算 机 工 程 与设 计 Ｃ ｍ ｕ ｒ ｎｉ ｅｎ ｄ ｅ ｇ ｏ ｐ ｔ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｎ Ｄ ｓ ｎ ｅ ｎ ｉ ａ ｉ
・网络 与 通信 技 术 ・
基于优化簇半径的 ＷＳ ｓ Ｎ 非均匀分簇路 由
吴振 华 ， 尹志 军
（ 昌航 空大 学 软件 学 院 ，江 西 南 昌 ３ ０６ ） 南 ３ ０３
Ａｂｔａ ｔ ｓ ｃ：Ａｎ ｅ ｅ ｕｔ ｎ ｒｔｃｌ ａｅ ｅ ｐｉ ｌｌｓ ｒ ａｉｓ （ Ｏ ） ｉｐｏ ｏｅ ｏｄｈ ｏ ｅ ｏｓｄ ｔ ｎ ｒ ｖ ｎ ｌｓ ｒ ｇ ｏｏ ｏｂ ｓｄｏ ｔ ｔ ｕｔ ｄｕ ＵＣ Ｒ ｓ ｒｐ ｓｄ ｏ ｖ ｉ ｅ ｄｓ ｌ ｈ ｉ ｎ ｕ ｃ ｅ ｉ ｐ ｎ ｈ ｏ ｍａｃ ｅ Ｒ ｔａ ｔ ｎ ｃ ｅ ｗｉ ｓ ｋ
ｗｉ ｏ ｎ ｒ ｎ ｏ ｔ ｆ ｎ ｒ ｙ Ｔ ｉ ｐ ｏ ｏ ｏ ｐ ｉ ｚ ｓ ｈ ｉｔ ｂ ｔｏ ｎ ｉｅｏ ｌ ｓｅ ｙ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅｏ ｔ ｌ ｌ ｓ ｒ ａ ｉ ｓ Ｔｈ ｌ ｓｅ ｌ ｓ ｏ ｕ ｅｇ ． ｈ ｓ ｒ ｔ ｃ ｌ ｔ ｌ ｕ ｏ ｅ ｏ ｍｉｅ ｅｄ ｓｒ ｕ ｉ ｎ ａ ｄ ｓｚ ｆ ｕ ｔｒｂ ｓ ｐ ｉ ｕ ｔ ｄｕ ． ｔ ｉ ｃ ｎ ｈ ｍａ ｃ ｅｒ ｅｃｕ ｔ ｒ
节点的簇规模 小于远 离 Ｓ Ｋ节 点的簇 。仿真 实验结 果表 明，与 Ｅ Ｕ Ｎ Ｉ Ｅ Ｃ和 Ｌ Ａ Ｈ等路 由协议相 比 ＵＣ ＥＣ ＯＲ路 由协议有 效地 均
衡 了节点 能量消耗 ， 显著地 延长 了 网络生命 周期
关键 词 ： 线传 感 器 网络； 非均 匀分簇 ；路 由； 能耗 均衡 ；分簇 算法 无
传 感 、 据 处 理和 短距 离 无 线 通 信 功 能 的 传 感 器 节 点 组 成 ， 数 在 军 事 国防 、 境 监 测 、 物 医疗 、 险救 灾 以及 商 业 应 用 等 领 环 生 抢 域 具 有 广 阔 的应 用 前 景 。与 传 统 的 网 络 不 同 ， Ｓ 中 的 节 Ｗ Ｎｓ 点带宽、 内存 等 资源 更 为 匮 乏 ， 其 是 其 有 限 的 能量 直接 影 响 尤 着 传 感 器 网络 的 生 命 周 期 以及 网 络 的 信 息 质 量 。 由于 分簇
０ 引 言
无 线 传 感 器 网络 （ ｒｌ ｓ ｅ ｓｒ ｅ ｏｋ ， Ｓ ） 由 具 有 ｗｉ ｅ ｎｏ ｔ ｒｓＷ Ｎｓ ｅ ｓｓ ｎｗ “
ｃ１ Ｐ Ｇ Ｉ（ｏ ｒ ｆｃ ｎ ｔｅ ｎ ｎｏ ｆｒ ｔ ｎｓｓ ｏ） Ｅ ＡＳＳｐｗｅ ｅ ｉ ｔ ａ ｒ ｇｉ ｓ ｓｒｎｏｍａ ｏ — 、 －ｉ ｅ ｇ ｈｉ ｎ ｅ ｉ ｉ ｙ
中图法分类 号： Ｐ ９ Ｔ ３３ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ０７ ２ ２ １） ５３ ７ ．５ １０—０４（００ １．３４０
Ｕｎ ｖ ｎｃｕ ｔｒ ｇ ｂ ｓ ｄｏ ｐ ｉ ｌ ｌ ｓｅ ｄ ｕ ｒ Ｓ ｅ ｅ ｌ ｓｅ ｉ ａ ｅ ｎｏ ｔ ｎ ｍａ ｕ ｔｒ ａ ｉ ｓｆ Ｎｓ ｃ ｒ ｏ Ｗ
Hale Waihona Puke Baidu
ｔｍ ） 多 层 聚 类 算 法 等 ， 些 协 议 都 没 有 考 虑 “ 区 ” ｅ ｓ和 这 热 问题 。
Ｅ Ｕ ｅ ｅ ｙｅ ｃｅｔ ｎｖｎｃ ｓ ｒ Ｅ Ｃ（ ｒ ． ｉ ｅｅ ｌ ｔ ） 一 种 非 均 匀 的 分 簇 路 ｎ ｇ ｆ ｎｕ ｉ ｕ ｅ 是 由 协 议 ， 基 于 地 理 位 置 不 同 对 网 络 进 行 不 等 规 模 分 簇 ， 解 它 缓 了 “ 区” 热 问题 ， 并 没 有 对 如 何优 化 簇 半 径 进 行 探 讨 。 了 有 但 为
摘 要 ： 了有效解 决 无线传 感 器 网络分簇 路 由协议 中， 为 靠近 ＳＮＫ节点 的簇 头 因转 发 大量数据 而过早耗 尽 能量 ， 出了一 Ｉ 提
种 优 化 簇 半 径 的 非 均 匀分 簇 路 由 协 议 （ Ｃ ）其 核 心 思 想 是 通 过 优 化 簇 半 径 对 无 线 传 感 器 网络 进 行 合 理 分 簇 ， 靠 近 ＳＮＫ ｕ ＯＲ ， 使 Ｉ
ＷＵ ｈ ｎｈ ａ ＹＩ Ｚ ｉ ｕ Ｚ ｅ —ｕ ， Ｎ ｈ－ ｎ ｊ
（ｃｏ ｌ ｆ ｏ ｗａ ，Ｎａｃ ａｇ ｎ ｋ ｎ ｎｖｒ ｔ Ｎ ｎ ｈｎ ３ ０ ３ ｈｎ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｆ ｒ Ｓｔ ｅ ｎｈ ｎ ｇ ｏ ｇ ｉｅｓｙ ａ ｃａｇ３ ０ ６ ，Ｃ ｉａ Ｈａ Ｕ ｉ，
３７ ３４
２ １， １） ００ １（ ３ ５
计 算 机 工 程 与设 计 Ｃ ｍ ｕ ｒ ｎｉ ｅｎ ｄ ｅ ｇ ｏ ｐ ｔ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｎ Ｄ ｓ ｎ ｅ ｎ ｉ ａ ｉ
・网络 与 通信 技 术 ・
基于优化簇半径的 ＷＳ ｓ Ｎ 非均匀分簇路 由
吴振 华 ， 尹志 军
（ 昌航 空大 学 软件 学 院 ，江 西 南 昌 ３ ０６ ） 南 ３ ０３
Ａｂｔａ ｔ ｓ ｃ：Ａｎ ｅ ｅ ｕｔ ｎ ｒｔｃｌ ａｅ ｅ ｐｉ ｌｌｓ ｒ ａｉｓ （ Ｏ ） ｉｐｏ ｏｅ ｏｄｈ ｏ ｅ ｏｓｄ ｔ ｎ ｒ ｖ ｎ ｌｓ ｒ ｇ ｏｏ ｏｂ ｓｄｏ ｔ ｔ ｕｔ ｄｕ ＵＣ Ｒ ｓ ｒｐ ｓｄ ｏ ｖ ｉ ｅ ｄｓ ｌ ｈ ｉ ｎ ｕ ｃ ｅ ｉ ｐ ｎ ｈ ｏ ｍａｃ ｅ Ｒ ｔａ ｔ ｎ ｃ ｅ ｗｉ ｓ ｋ
ｗｉ ｏ ｎ ｒ ｎ ｏ ｔ ｆ ｎ ｒ ｙ Ｔ ｉ ｐ ｏ ｏ ｏ ｐ ｉ ｚ ｓ ｈ ｉｔ ｂ ｔｏ ｎ ｉｅｏ ｌ ｓｅ ｙ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅｏ ｔ ｌ ｌ ｓ ｒ ａ ｉ ｓ Ｔｈ ｌ ｓｅ ｌ ｓ ｏ ｕ ｅｇ ． ｈ ｓ ｒ ｔ ｃ ｌ ｔ ｌ ｕ ｏ ｅ ｏ ｍｉｅ ｅｄ ｓｒ ｕ ｉ ｎ ａ ｄ ｓｚ ｆ ｕ ｔｒｂ ｓ ｐ ｉ ｕ ｔ ｄｕ ． ｔ ｉ ｃ ｎ ｈ ｍａ ｃ ｅｒ ｅｃｕ ｔ ｒ