無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇拓撲控制技術(shù)的研究.pdf

1、為了減少能量受限的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能耗、均衡網(wǎng)絡(luò)負載、延長網(wǎng)絡(luò)生存時間，本文在分析現(xiàn)有幾種主要分簇拓撲控制算法的基礎(chǔ)上，論述優(yōu)化算法、提升網(wǎng)絡(luò)性能所要考慮的因素，并設(shè)計兩種分簇算法:基于能量優(yōu)先的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳分簇算法(MCEO)和基于權(quán)值模型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳分簇算法(MCWM)。
　　基于能量優(yōu)先的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳分簇算法根據(jù)節(jié)點自身能量、累計當選簇頭次數(shù)和當前輪數(shù)自適應(yīng)快速選舉簇頭;成簇階段各節(jié)點計算考慮節(jié)點能量以

2、及節(jié)點距離的成簇權(quán)值，加入權(quán)值最高的簇;根據(jù)簇頭能量、至下一跳最小距離和最小跳數(shù)來計算路徑權(quán)值，進而生成最優(yōu)簇頭多跳通信路徑?；跈?quán)值模型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳分簇算法在通信半徑內(nèi)根據(jù)節(jié)點能量、至鄰居節(jié)點距離之和、節(jié)點度計算簇頭權(quán)值，權(quán)值最大者當選簇頭;成簇階段根據(jù)節(jié)點能量以及距離計算入簇權(quán)值，節(jié)點加入權(quán)值最高對應(yīng)的簇;基于簇頭能量、最小跳數(shù)及距離形成最優(yōu)簇頭通信路徑，同時優(yōu)化通信半徑、網(wǎng)絡(luò)重組周期和簇頭權(quán)值參數(shù)。
　　仿真實驗結(jié)果

3、表明:MCEO和MCWM算法在節(jié)點死亡數(shù)、網(wǎng)絡(luò)生命周期、能量消耗情況、遠距離通信、分簇情況的性能要優(yōu)于LEACH、HEED、EOUCP算法;MCWM算法進一步優(yōu)化MCEO的簇頭選舉機制，節(jié)點能耗得到進一步降低;通過仿真實驗得到MCWM算法的重組周期、通信半徑和簇頭權(quán)值因素的最優(yōu)取值;將MCWM算法擴展到三層拓撲結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)能性相較于二層結(jié)構(gòu)有進一步提高。
　　本文提出的MCEO和MCWM算法能更有效延長網(wǎng)絡(luò)生存周期、降低節(jié)點能耗