基于环的节点非均匀分布分簇算法

发布时间：2018-01-11 02:04

  本文关键词：基于环的节点非均匀分布分簇算法　出处：《计算机应用》2017年06期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：针对无线传感器网络(WSN)中基于环的节点非均匀分布网络模型下的能量空洞问题,提出了一种基于环的节点非均匀分布分簇算法(RCANND)。该算法在节点非均匀分布的网络模型下,通过每环的能耗最小化,计算每一环的最优簇首数;通过节点剩余能量、距基站距离以及与邻居节点的平均距离计算簇首选择度。在簇内以簇首选择度序列表进行簇首轮转,降低分簇次数,提高网络能量的利用效率。对提出的算法进行仿真对比实验,仿真结果表明,相同半径、不同分布模型下节点的平均能耗波动很小;相同分布模型、不同半径下节点的平均能耗波动也不明显。以网络中50%节点存活作为网络生命周期,在节点非均匀分布情况下,所提算法的网络生命周期比混合能量高效分布式不等分簇算法(UHEED)和轮转的混合能量高效分布式不等分簇算法(RUHEED)分别提高约18.1%和11.5%;在节点均匀分布模型下,所提算法的网络生命周期比基于分环的能量高效无线传感器网络分簇路由(RECR)协议提高约6.4%。所提算法有效均衡了不同分布模型下的能耗,有效延长了网络生命周期。
[Abstract]:This paper aims at the problem of energy holes in wireless sensor networks (WSNs) under the network model of non-uniform distribution of nodes based on loop. A ring-based node nonuniform distribution clustering algorithm (RCANNDN) is proposed, in which the optimal number of cluster heads of each ring is calculated by minimizing the energy consumption of each ring under the network model of node non-uniform distribution. The cluster head selection degree is calculated by the residual energy of the node, the distance from the base station and the average distance from the neighbor node. The cluster head rotation is carried out by the cluster head selection order list in the cluster to reduce the clustering frequency. The simulation results show that the average energy consumption fluctuation of nodes under the same radius and different distribution models is very small. With the same distribution model, the average energy consumption fluctuation of nodes with different radii is not obvious. The network life cycle of 50% nodes is considered as the network life cycle, in the case of non-uniform distribution of nodes. The network life cycle ratio of the proposed algorithm is higher than that of the hybrid energy efficient distributed unequal clustering algorithm (UHEED) and the rotating hybrid energy efficient distributed unequal clustering algorithm (RUHEED). About 18.1% and 11.5 were increased, respectively. In the model of uniform distribution of nodes. The network life cycle of the proposed algorithm is about 6.4 higher than that of the energy-efficient RECR-based energy-efficient wireless sensor network protocol. The proposed algorithm effectively equalizes the energy consumption under different distribution models. Effectively prolong the network life cycle.
【作者单位】： 物联网应用技术教育部工程研究中心(江南大学);江苏省联合职业技术学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61502204) 江苏省高校自然科学研究面上项目(16KJB510044)~~
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【正文快照】： 0引言无线传感网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量的廉价微型传感器节点以无线通信方式组成的一个多跳自组织网络[1]。环境信息的采集和管理是无线传感器网络的主要功能,在工业、农业、军事、安全、医疗等很多领域都有广泛应用。随着无线传感器网络的应用越来越广泛,W

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本文编号：1407662