【精品】一种基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议

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1、Jan.2007CHINESEJOURNALOFCOMPUTERS一种基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议李成法”陈贵海“叶懋“吴杰2)°(南京大学软件新技术国家重点实验室南京210093)2)(美国佛罗里达大西洋大学计算机科学与工程系佛罗里达波斤雷顿33431)摘要在路山协议屮利用分簇技术可以捉高无线传感器网络的可扩展性•当簇首以多跳通信的方式将数据传输至数据汇聚点时，靠近汇聚点的簇首山于转发大量数据而负载过重，可能过早耗尽能量而失效，这将导致网络分割.该文提出一种新颖的基于非均匀分簇的无线传感器网络多跳路由协议.它的核心是一个用于纽

2、•织网络拓扑的能量高效的菲均匀分簇算法，其屮候选簇首通过使用非均匀的竞争范围來构造大小不等的簇•靠近汇聚点的簇的规模小于远离汇聚点的簇，因此靠近汇聚点的簇首町以为簇间的数据转发预留能量.模拟实验结果表明，该路山协议冇效地平衡了簇首的能量消耗,并显著地延长了网络的存活时间.关键词无线传感器网络;能量高效;非均匀分簇:路由；多跳通信中图法分类号TP393AnLhevenOuster-BasedRoutingProtocolforWirelessSensorNetworksLICheng-FanCHENGui-Hai0YEMao°WUJie2)

3、11(StateKeyLaboratoryforNovelSoftwareTechnology,Nanjin^University,?Vanjing210093)21(DepartmentofComputerScienceandEngineering.FioridaAtlanticUniversify9liocaRaton,FL33431USA)AbstractEmployingclusteringtechniquesinroutingprotocolscanincreasethescalabilityofwirelesssensorne

4、tworks・Whenclusterheadstransmittheirdatatothedatasinkviamulti-hopcommunication,theclusterheadsclosertothesinkareburdenedwithheavyrelaytrafficandtendtodieearly,causingnetworkpartitions・Thispaperpresentsanovelunevenclusterbasedroutingprotocolforwirelesssensornetworks・Itscor

5、eisanEnergyEfficientUnevenClustering(EEUC)algorithmfornetworktopologyorganization,inwhichtentativeclusterheadsuseunevencompe-titionrangestoconstructclustersofunevensizes.Theclustersclosertothesinkhavesmallersizesthanthosefartherawayfromthesink,thustheclusterheadscloserto

6、thesinkcanpreservesomeenergyfortheinterclusterdataforwarding.SimulationresultsshowthattheroutingprotocoleffectivelybalancestheenergyconsumptionamongclusterheadsandachievesanobviousimprovementonthenetworkHfetime・Keywordswirelesssensornetworks;energyefficient;unevencluste

7、ring;routing;multi-hopcommunication无线传感器网络的研究越来越受到人们的重视.传1弓

8、言感器网络是rh部署在观测环境内的大量微型传感器节点通过无线通信方式纟R成的一种无线网络.纽成随着微电子工艺和无线通信技术的飞速发展，传感器网络的节点包括数据汇聚点和传感器节点.收稿口期:200&®27;修改稿收到口期:2册曲24•木课题得到国家“九七二”重点基础研究发展规划项「I基金(2006CB303004)、国家门然科学基金(60573131,60673154)、江苏省自然科学基金(BK2OO52O8)和教冇部爲校

9、青年教师奖励基金资助•李成法，男，1981年牛，侦士研究主，研究方向为无线传感器网络•陈贵海，男,1963年牛，教授,1専士生导师，研究领域为网络计算、组合数学等.E-mail:gchen@n