一种应用于无线传感器网络的层次型拓扑结构生成算法

在无线传感器网络中,层次型的拓扑结构将整个网络划分为不同的簇,并通过一定机制选择簇头来负责数据转发和融合。本文在LEACH等现有层次型拓扑控制算法的基础上,借鉴ad hoc网络层次拓扑生成算法WCA的设计原理,提出一种应用于无线传感器网络的新型层次型拓扑结构生成算法(HTGA)。该算法综合考虑节点的能量和位置状况,为每个节点定义不同的权值,从中选出性能优越的节点担任簇首,同时通过设置节点度参数来确保最优的拓扑结构。仿真实验结果显示,新算法在降低能耗、延长网络生存时间以及保证监测覆盖度等方面比LEACH具有更加优良的性能。

WSN中一种基于能量的层次型拓扑生成算法

通过考虑无线传感器网络节点的能量问题确定了单层拓扑结构中簇头节点的最优个数,结合WCA算法提出了一种基于能量的无线传感器网络的层次型拓扑结构生成算法,并评估了该算法的各项性能指标。经过算法复杂度分析得出该算法的时间复杂度和网络节点的个数相关,适合生成中小型规模的网络。仿真结果表明,使用该算法可以生成具有最优簇头个数的网络拓扑结构,能大大节省网络节点能量的消耗,且延长了网络的生存周期。

基于无线信号不规则性的无线传感网层次型拓扑控制算法

构建层次型拓扑结构是延长网络生存时间的有效方法。该文将拓扑构建过程分为由簇成员组成的感知层和由簇头组成的平面数据转发层,建立了基于无线信号不规则性的网络能耗模型以及节点成簇稳定性模型,提出了基于无线信号不规则性的层次型拓扑控制(WSIBTC)算法。WSIBTC算法根据节点平均有效传输距离将监测区域划分为多个子区域,由成簇稳定性和节点在簇中的位置决定最终簇头,簇头间形成平面拓扑结构,延长网络生存时间。分析和仿真结果表明由WSIBTC算法得到的网络拓扑大幅度地提升了网络生存时间。

应用于无线传感网络的新型层次型拓扑算法

无线传感网络的节点能量有限,层次型的拓扑结构将整个网络分为多个簇,并选择簇头负责路由,节省了节点能量,延长了网络生存周期。文章在现有层次型拓扑算法的基础上,针对其不足,引入生日悖论理论,提出一种新的层次型拓扑算法。该算法通过在每个节点的时槽内,对不同工作状态进行合理分配,保证网络中所有节点在最少能量消耗下进行分簇和选择簇头工作,有效地延长了网络生存周期。

无线传感网络覆盖中网络拓扑结构设计方法

无线传感网络覆盖可以合理分配网络的空间资源,更好地完成环境感知、信息获取等任务,当前无线传感网络覆盖方法不能对传感网络进行全面覆盖。提出一种新的用于无线传感网络覆盖的网络拓扑结构设计方法,将层次型拓扑结构作为无线传感网络拓扑基本结构,对其进行详细分析后,提出能量高效的拓扑控制算法:以同一概率周期性随机选择簇头,令无线传感网络的总体能量消耗均衡分配至各传感器节点中,实现簇中成员节点数据的均衡分布,完成无线传感网络拓扑结构的设计。实验结果表明,设计的网络拓扑结构可以合理调节传感节点的距离,可以覆盖整个无线传感网络,减少重复覆盖,具有很好的覆盖优化效果。

浅谈无线传感器网络的拓扑结构控制

无线传感器网络是一个由传感器组成的分布式自组织网络。在无线传感器网络中,拓扑控制一直是其关键技术之一。从过去的研究中表明,主要的拓扑控制方法有层次型拓扑控制和节点功率控制。层次型的拓扑结构将整个网络划分为不同的簇,并通过一定机制选择簇头来负责数据转发和融合,让无线网络的拓扑结构在一定程度上得到了优化和控制。

提高无线传感器网络能效的双轮成簇协议设计

提出一种用于提高无线传感器网络能效的双轮成簇协议(energy efficient double rounds clustering protocol,简称EEDRCP).它对LEACH协议进行改进,以提高网络的能效.它在簇头选取算法中引入剩余能量参数,并且结合平面拓扑、层次拓扑和基于位置拓扑的优点形成混合型拓扑类型,同时改单轮成簇为双轮成簇.最后,在Matlab平台上模拟EEDRCP,并与LEACH和DIRECT协议进行分析比较.仿真结果表明,与LEACH协议相比,EEDRCP协议可提高网络能效达33%～82%.

LEACH协议的簇首多跳与选择优化

针对WSN层次型路由协议中簇首单跳传输数据至汇聚节点、而部分簇首因传输距离过长导致能量过早耗尽从而影响整个网络寿命问题,提出了基于剩余能量对簇首优化选择和簇首至汇聚节点间多跳数据传输的改进算法.对首个节点死亡轮数和能量图像方面进行了分析和仿真,结果表明该改进算法可使全网负载更加均衡,并进一步延长了网络整体寿命.

无线传感器网络LEACH算法的改进与仿真

LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)是无线传感器网络层次型拓扑控制中最重要和最具代表性的算法之一。分析了LEACH协议的工作原理,并针对其在簇头选择上存在的不足,提出改进:考虑节点的能量和位置状况,通过引入能量、密度和距离调节参数来修正簇头当选阈值,从而选择出综合性能更为优越的节点担任簇首。仿真实验结果显示,改进后的算法在降低能耗、延长网络生存时间以及保证监测覆盖度等方面比LEACH具有更加优良的性能。