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优化网络生命周期和最短化路径的WSN移动sink路径规划算法

发布时间:2018-10-30 20:20
【摘要】:为了缓解无线传感器网络(WSN)中传感器节点分布不均匀、传感器节点感知数据量不同而造成能耗不均衡、"热区"等问题,提出一种优化网络生命周期和最短化路径的WSN移动sink路径规划算法(MSPPA)。首先,通过监测区域网格化,在每个网格内分布若干个移动sink候选访问站点,sink在每个网格中选择一个站点停留收集网格中节点数据;然后,分析所有传感器节点的生命周期与sink站点选择的关系,建立权衡网络生命周期和sink移动路径的优化模型;最后,使用双链遗传算法规划移动sink遍历网格的顺序和选择每个网格中移动sink访问站点,得到移动sink节点遍历所有网格收集数据的路径。仿真结果显示,与已有的低功耗自适应分簇(LEACH)算法与基于移动sink节点与集合节点(RN)的优化LEACH分簇算法(MS-LEACH-RN)相比,MSPPA在网络生命周期方面提高了60%,且具有良好的能耗均衡性。实验结果表明,MSPPA能有效缓解能量不均衡、"热区"问题,延长网络生命周期。
[Abstract]:In order to alleviate the problem of uneven distribution of sensor nodes in wireless sensor network (WSN) and different sensor nodes' perceived data amount, the energy consumption is uneven, "hot zone" and so on. A WSN Mobile sink path Planning algorithm (MSPPA). For optimizing Network Life cycle and shortest path Firstly, a number of mobile sink candidate access sites are distributed in each grid by monitoring regional gridding, and sink selects a site in each grid to collect node data in the grid. Then, the relationship between the life cycle of all sensor nodes and the choice of sink site is analyzed, and the optimization model of balancing network life cycle and sink mobile path is established. Finally, a double-stranded genetic algorithm is used to plan the sequence of mobile sink traversing the grid and select the mobile sink access site in each grid. The mobile sink node traverses the path of all grid data collection. The simulation results show that compared with the existing low power adaptive clustering (LEACH) algorithm and the optimized LEACH clustering algorithm based on mobile sink node and set node (RN) (MS-LEACH-RN), MSPPA improves the network life cycle by 60%. And it has good energy balance. The experimental results show that MSPPA can effectively alleviate the energy imbalance, "hot zone" problem and prolong the network life cycle.
【作者单位】: 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室(桂林电子科技大学);桂林电子科技大学信息与通信学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(61371107) 广西无线宽带通信与信号处理重点实验室基金资助项目(GXKL061501)~~
【分类号】:TN929.5;TP212.9

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:2301070

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