无线传感器网络中能量高效的自适应分簇算法

无线传感器网络中节点能量是受限的,高效的节能方法成为无线传感器网络中各种关键技术研究的重点之一。为有效降低分簇无线传感器网络在分簇时的能量消耗,给出一种能量高效的无线传感器网络自适应分簇算法。该方案首先是根据数据传输能量消耗最小原则计算出最优簇头节点数目,然后按照区域聚类方法进行分簇,最后在每个簇根据节点剩余能量和数据传输能耗代价选择簇头。仿真性能分析结果表明:所给方案可以有效降低节点能量消耗,防止簇头节点因能量消耗过快而过早失效。因此,该算法可以提升网络的稳定性,延长网络生命周期。

一种基于自适应按需加权分簇算法的CBRP路由协议研究

提出一种基于自适应按需加权分簇算法[1]的CBRP路由协议。根据CBRP路由协议的基本原理,在网络仿真器NS2中添加这一改进的CBRP路由协议,并利用NS2对该CBRP路由协议进行仿真。最后,将该改进的CBRP协议与CBRP协议及DSR协议进行性能对比,结果表明在一定情况下改进的CBRP协议要优于另外两种路由协议。

基于能量优先的无线传感器网络多跳分簇算法

在无线传感器网络拓扑能量控制技术中,针对减小节点能耗、延长网络生存时间问题,在分析现有分簇算法不足的基础上,提出一种能量优先的无线传感器网络多跳分簇改进算法,根据节点自身能量、累计当选簇头次数和当前轮数自适应快速选举簇头,成簇阶段各节点计算考虑节点能量以及节点距离的成簇权值,加入权值最高的簇,通过计算考虑簇头能量、至下一跳最小距离和最小跳数的路径权值来生成最优簇头多跳通信路径,同时优化簇头数和网络重组周期。仿真结果表明,提出的分簇算法能有效延长网络生存周期、降低节点能耗和均衡负载。

基于最优簇头节点数的WSNs自适应分簇方案

无线传感器网络因其节点能量受限,使得节省能量成为无线传感器网络研究的重点和热点之一。为了能够有效降低分簇无线传感器网络在分簇时的能量消耗,给出一种能量高效的无线传感器网络自适应分簇算法。该方案首先根据能耗最小原则计算出最优簇头数,然后按照区域聚类方法进行分簇,最后各簇根据节点剩余能量和数据传输能耗代价选举簇头。性能分析结果表明,该方案能有效降低节点能耗,防止簇头节点因能耗过快而过早失效,从而提升网络的稳定性,延长网络生命周期。

一种半集中式低能耗自适应无线传感器网络成簇算法

基于对LEACH等算法的研究,提出一种半集中式,综合利用节点位置信息与剩余能量的无线传感器网络分簇及簇头选举算法。利用节点位置信息,在簇头选举阶段和传感数据传输阶段使用不同的拓扑划分,在尽可能选取剩余能量较高的节点作为簇头的前提下,能够既保证簇均匀分布,又尽量做到簇头在簇内处于相对中心位置,并且避免了成簇阶段的碰撞。仿真结果表明,该算法有效延长了网络生存周期,收集了更多的传感数据,并且适合大范围覆盖的传感器网络。

无线传感器网络中一种能量有效的分簇算法

无线传感器网络的一个重要特点是能量受限,必须设计能量效率高的路由算法以延长网络生存时间。基于经典的低能耗自适应分簇算法(LEACH),提出了一种能量有效分簇算法(EECA)。它由基站根据节点剩余能量和簇首之间的距离选择簇首,从而使簇的分布更均匀,簇首的负载更均衡,提高了能量的利用率,延长了网络生存时间。仿真结果表明:EECA算法与LEACH算法相比,网络的生存时间可以延长约37%,能量利用率提高近16%。

基于剩余能量等级的MANET分簇算法

移动自组织网络具有自组织、动态拓扑、多跳通信和分布式控制等特点,可应用于小型区域战场和灾后现场的通信;然而通常由于节点能源受限,网络生存时间短暂,最大化利用现有资源是研究自组织网络的重要方向;自适应分簇算法是根据监测区域和节点位置划分网格,比较不同簇数下LBF值,得到最合理的分簇结构,选取剩余能量等级最高的节点作为簇头;通过对100个节点时指定簇头、轮换簇头和自适应分簇三种算法下的网络节点生存时间和每轮节点能量的方差进行仿真,得出自适应分簇算法将网络生存时间明显延长,并平衡了簇头的负载。

基于能量的无线传感器网络分簇算法研究

研究通信传感器节能问题,针对无线传感器网络存在严重的能量约束条件,网络协议的首要设计目标就是要高效地使用传感器节点的能量,延长网络的存活时间。在分析经典的分簇路由协议LEACH的基础上,针对节点能量足提出了能量的改进分簇路由算法,对随机性簇头选择算法中的阈值加以改变,降低该阈值,在原来的阈值中增加了节点的剩余能量因子,降低簇节点的通信负载,并进行仿真。仿真结果表明,改进算法实现了节能、减少平衡节点能耗,有效地延长了网络生存周期。

传感器网络中一种能量有效的簇头选择机制

针对LEACH算法存在簇头节点个数和位置分布不稳定的现象,在簇头节点的选择过程中,充分考虑簇头节点的残余能量因素,通过设定簇头的能量阈值防止低能量的节点成为簇头。改进的算法解决了LEACH簇头选择算法存在的簇头节点可能能量不足的问题,从而达到均衡网络能量消耗,延长网络寿命的目的。仿真实验采用改进算法的网络与采用LEACH、DCHS以及LEACH-H算法的网络的比较结果,说明改进算法具有更好的收敛性,实验数据表明该算法能最大限度地均衡利用网络的能量,延长无线传感器网络的寿命。

基于能量优化的三维空间LEACH改进算法研究

针对典型的分簇路由算法LEACH算法只适用于平面空间中的简单同构网络,容易造成在复杂环境下网络能量损耗不均衡,进而导致部分网络节点提前死亡,使得网络整体寿命缩短的问题,通过LEACH-RE算法对原算法在三维空间进行改进,首先在立体空间中随机部署网络节点模型,然后根据自由空间损耗和多径损耗构建能量损耗模型,并结合网络节点的异构性,将相对剩余能量作为簇头选举阶段的参考值,以便减少低能量节点当选簇头的概率,从而实现基于能量优化的LE-ACH算法改进。仿真结果表明,所提改进算法适用性广,实现了网络能量负载均衡化,显著改善了网络生命周期,较原算法网络存活节点数和网络能量有所提升。因此上述算法在簇头选取阶段考虑节点当前的相对剩余能量,并将异构网络模型部署至立体空间中,综合考虑电磁衰落建立能量模型,可以模拟真实环境中的WSN。

基于节能的无线传感器网络拓扑结构研究

根据无线传感器的功能特性,分析了无线传感器的网络体系结构和拓扑结构,探讨了基于节能的LEACH自适应分簇结构网络拓扑控制算法以及其改进算法。

基于LEACH路由协议的混合光无线传感网络研究

分析了基于低功耗自适应分簇(LEACH)路由协议的无线传感网络(WSN)在不同拓扑形状下的生命周期,并改进了长方形拓扑形状的路由协议。进而针对WSN在某些场合能量有限、易受干扰和安全性差等缺点,在长方形区域中引入分布式光纤传感结构。将传感光纤铺设在环境复杂和外界电磁波干扰大的监测区域,从而提高整个传感网络的生命周期和可靠性。理论分析和仿真结果表明,改进的拓扑和协议在提高可靠性的同时,有效地延长了光WSN的生存时间,性能优于传统LEACH协议。