基于最小生成树的非均匀分簇路由算法

发现现有的针对非均匀分簇路由算法没有充分考虑簇首与基站之间最优路径选择,而导致传输路径上的能量消耗不均衡的问题。为了更好地均衡传输路径上节点能量的消耗,提出了基于最小生成树的非均匀分簇的路由算法。该算法利用节点剩余能量和节点到基站的距离选举簇首,然后通过建立最小生成树搜寻最优传输路径,这样可以减少传输路径上的能量消耗,有效地解决能耗不均衡问题。理论分析和实验结果均表明,该算法无论在存活节点个数还是在能量消耗上都明显优于EEUC算法和EBCA。

一种新的无线传感器网络非均匀分簇双簇头算法——PUDCH算法

能量利用效率问题一直是限制WSN广泛应用的瓶颈,能源容量对各个网络节点产生至关重要的影响。针对WSN中"能量空洞问题"以及由于簇头任务过重所导致的能量消耗过快,同时也为了提高WSN的能量利用效率,提出了一种无线传感器网络非均匀分簇双簇头算法——PUDCH。该算法先综合考虑节点综合信息(如节点剩余能量、节点到基站的距离),根据节点综合信息通过不同的时间竞争机制来选举簇头,将整个网络划分为不均匀的分簇;在规模大些的簇内,为了减轻簇头的负担再选取副簇头。最后簇头再构造基于最小生成树的最优传输路径。一系列的仿真表明PUDCH路由算法在WSN节约平衡节点能量消耗方面表现优良。

基于DPSO的智能WSN分簇路由算法

主要针对无线传感网络经典分簇协议LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)中存在的三个使能量消耗过大的问题,提出了一种新的智能无线传感网络分簇路由算法DPSO—CR(Discrete Particle Swarm Optimization—Clustering Rou-ting)。针对LEACH中分簇不均匀的问题,提出用改造后的离散粒子群优化DPSO直接计算全局最优簇首的位置,使簇结构分布均匀合理;针对LEACH簇首与基站单跳通信能量消耗过大的问题,根据能量传输代价作为权值计算每个簇首到基站的多跳最小能耗路径;针对LEACH按轮进行全局簇首重选机制带来能耗过大的问题,提出了局部簇首更新机制来进一步节省能量消耗。实验结果表明,与LEACH协议相比,DPSO—CR算法不但分簇结构合理均匀,网络的生命周期也大大延长。

基于SUSAN算子的LEACH-C路由算法

在前人提出的LEACH-C路由算法的基础之上,提出了对LEACH-C的改进,在过去的LEACH-C路由算法中,采用模拟退火算法,来实现选取簇头,改进后的算法应用图像角点检测算子——SUSAN算子,使其在簇头的选取上,定位更准,速度更快,同时,在簇头选好后,为了节能,通过应用最小树原理,把各个簇头节点连接起来,簇内成员与簇头之间,采用直接通信。通过仿真试验表明,改进后的LEACH-C路由算法,能更好的节能,有效的延长了整个无线传感器网络的寿命。

基于LEACH的WSN簇头优化策略

针对无线传感器网络(WSN)能量和节点分布不均匀的问题,提出一种基于低功效自适应集簇分层(LEACH)协议的WSN簇头优化策略。在二次簇头选择机制下,对保护性能最差的节点进行优化,从大于簇内平均能量的节点中,寻找距离簇内性能最差的节点,将与其最近的节点选为簇头,由此形成簇头间多跳最优通信方式。实验结果表明,该策略能减少节点能量消耗,延长网络生命周期。

分簇感知网络中基于压缩感知的数据收集方法

为减少分簇感知网络数据通信量、延长网络生命周期,提出一种结合混合压缩感知(CS)技术的分簇无线传感器网络数据收集方法。该方法按地理位置划分感知区域为若干簇,并假设各簇区域中心存在一个虚拟簇头节点,且选取虚拟簇头节点一跳通信范围内的节点为候选簇头节点,使用Prim算法以sink为根节点连接各虚拟簇头节点生成一棵最小生成树,由sink节点开始,为最小生成树各分支中的簇从候选簇头节点中动态规划选出簇头节点,构造以sink节点为根节点且按最小生成树顺序连接各簇头节点的数据传输骨干树。仿真结果表明,当压缩率为10时,与clustering without CS、SPT without CS、SPT with hybrid CS和clustering with hybrid CS方法相比,该方法通信量分别减少了65%、55%、40%和10%。

一种新的无线传感器网络非均匀分簇双簇头算法——UDCH算法

能量利用效率问题是WSN领域中一个研究的挑战,因电源容量对其起着至关重要的作用.针对WSN中分簇路由算法产生能量空洞问题并且大的分簇中簇头任务过重,同时也为了提高WSN的能量利用效率,提出了一种无线传感器网络非均匀分簇双簇头算法——UDCH.该算法先综合考虑节点诸项信息(如节点剩余能量、节点到基站的距离、运行轮数的奇偶性等)来选举簇头,将整个网络划分为大小不等的簇;在规模大些的簇内,再选取副簇头.然后簇头再构造基于最小生成树的最优传输路径.通过一系列的仿真结果我们发现UDCH路由算法在WSN节约平衡节点能量消耗方面表现优良.