基于双重选举机制的无线传感器网络分簇算法*
2011-08-02孙中皋郑紫微许少娟
华南理工大学学报(自然科学版) 2011年10期
孙中皋 郑紫微 许少娟
(1.大连海事大学信息科学技术学院,辽宁大连116026;2.辽宁师范大学物理与电子技术学院,辽宁大连116029;3.宁波大学信息科学与工程学院,浙江宁波315211;4.大连理工大学城市学院,辽宁大连116600)
在无线传感器网络中,传感器节点部署比较密集,邻近节点采集到的数据具有较大的相关性,节点可以通过收集邻近节点的数据并进行融合[1]来减少冗余数据,从而降低数据采集的能耗.利用这一特性,人们提出了大量的分簇算法以提高网络的能量效率.分簇的基本思想是将网络中的节点划分为簇头节点和簇成员节点,簇头节点负责收集簇内成员节点的数据并进行融合处理后发送至远方的基站.分簇算法的有效性很大程度上取决于簇头节点的选取策略:(1)因簇头节点的能耗远大于簇成员节点的能耗,若簇头节点选取不当,则容易导致其电池能量过早耗尽而使网络失效,故选取簇头节点时要考虑节点的能量和能耗;(2)传感器节点的无线通信能耗远大于传感和数据处理时消耗的能量[2],所以簇头节点的选取过程要减少消息通信的数量.
LEACH算法[3]是具有代表性的分簇算法,其簇头节点的选取方法具有随机性且没有考虑节点的剩余能量.在其它众多分簇算法中[4-11],簇头节点的选取方法不仅考虑了节点的剩余能量,还将网络局部范围内节点的其它属性信息作为簇头节点选举的依据,如节点度[4,6]、节点聚合度[5]、通信代价[6]和两跳范……
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