一种能耗均衡的无线传感器网络分簇路由算法
2014-12-02张诗悦吴建德王晓东范玉刚冷婷婷
计算机工程 2014年8期
张诗悦,吴建德,2,王晓东,2,范玉刚,2,冷婷婷
(1.昆明理工大学a.信息工程与自动化学院;b.土木工程学院,昆明 650500;2.云南省矿物管道输送工程技术研究中心,昆明 650500)
1 概述
路由技术是无线传感器网络研究的热点,也是核心技术之一。由于节点多采用能量有限的电池进行供电,如何最大限度地平衡能耗以延长网络生命周期就成为了研究的重点。分簇式路由协议由于实际应用效果优于平面型路由协议,已经逐渐成为了研究的热点方向,其中,LEACH[1]就是最典型的分簇式路由协议。然而,LEACH 协议存在簇头随机选取、簇头分布不均以及簇头同基站单跳通信、能耗过大容易死亡等缺点,针对这些问题,目前已经提出了很多改进的路由算法。文献[2]分析指出,在单跳情况下,节点同基站距离越远其通信能耗越大,越容易死亡[3];在多跳情况下,同基站距离越近其能耗越大,越容易失效[4]。为此,EECS 算法[5]让距离基站较远的簇的尺寸较大,距离基站较近的簇的尺寸较小,以此平衡簇头能耗。EEUC 算法[6]在非均匀分簇的基础上,考虑节点剩余能量和同基站的距离来选择中继节点进行多跳路由,同时计算非均匀分簇的竞争半径,距离基站远的簇的竞争半径较大,这一点类似EECS 算法。ACOUC 算法[7]在非均匀分簇的基础上加入基于定向的蚁群优化算法优化多跳路径,在首轮节点全部参与竞选簇头、后续轮内自行更换的方法来节省能耗。CEB-UC 算法[8]将网络分成不同的区域,使距离基站近的分区内簇的数量多,而簇内节点数目较少,以此平衡网络开销。……
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