基于半径递增有向成簇的WSN路由算法.pdf

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1、第28卷第11期传感技术学报Vo1．28NO．112015年11月CH1NESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSNOV．2015AnAlgorithmofForwardClusterwithIncreasingRadiusforWSNLIChanggeng，YUChengcheng，CHENDonghai(SchoolofPhysicsandElectronics，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China)Abstract：Accordingtotheideaof“generatingchainforwar

2、dtothebasestation，asfaraspossibletobuildcluster”，thispaperputforwardanalgorithmofforwardclusterwithincreasingradiusforWSN，whichintegratetheadvantag—esofstructureofclusterandchain．Inthisalgorithm，al1nodesbuildclusterwithasmallerradiusRn，thenthenodesthathavenotjoinedinnetworkchooseitsnext-hop

3、nodesbyincreasingtheradiusto2Ro，andintroducingthethoughtofforwardtransmission．Next，thenodesthatstillhavenotjoinedinthenetworkincreasetheradiusintheproperordertochooseitsnext-hopnodesuntilallnodesjoininthenetwork．Thenewalgorithmgeneratearout—ingstructurethatincludecluster，chainandtreeforms．S

4、imulationresultsshowthat，thealgorithmcanextendthe1ifetimeofnetworkabout10％．Keywords：wirelesssensornetwork；routingalgorithm；increasingradius；forwardtransmission；clusterbasedonchain；comparisonofweightEEACC：6150Pdoi：10．39690．issn．1004-1699．2015．11．018基于半径递增有向成簇的WSN路由算法李长庚，于澄澄，陈东海(中南大学物理与电子学院，长

5、沙410083)摘要：结合簇类结构和链式结构的优点，按照“向基站方向成链，链中尽量成簇”的思想，提出一种基于半径递增有向成簇的WSN路由算法。网络中节点首先在较小半径R范围内进行组簇后，未加入网络的节点增大组网半径，并引入前向传输的概念，在半径2R的前向传输区域内根据权值比较选择下一跳节点，而后继续增大组网半径，直至所有节点进入网络。算法生成一种综合了簇、链、树三种结构的混合路由路径。仿真数据表明，新算法能有效优化网络路由结构，提高能量效率和均衡性能，能够延长网络生存周期10％左右．关键词：无线传感器网络；路由算法；半径递增；前向传输；链中成簇；权值比较中图分类号：TP393

6、文献标识码：A文章编号：1004—1699(2015)11—1682—07无线传感器网络⋯实现了计算机世界、自然世链式路由算法(如PEGASIS)通过减小节点问界与人类社会三元世界的无缝连接。，是一个全新的平均通信距离，降低了网络通信成本。其不足之的信息获取平台，其节点一般部署在无人值守地处包括：一是链式结构层级众多，通信延时较大；二域，资源能量有限，因而在相关研究和设计时必须是每个节点都承担融合数据的任务，使得全网在数突出考虑能量因素，以获得更长的网络生命周期。据融合方面的能量消耗偏大；三是由于采用贪婪算分簇路由算法(如LEACH)采用划区组簇的法寻找下一跳节点，在组网后期

7、容易出现下一跳节方式，减小了与基站直接通信的节点数量，降低了点的距离较远的情况；四是链式结构不能对低能量通信开销，其簇头轮换机制能有效均衡簇头的能耗节点进入筛选，结构中任何一个低能量节点的死亡消耗。其缺点在于簇头地位关键，能量消耗大，容都将导致结构重组，增大了重组频率。易出现“热点”，簇头选举成本大，算法复杂度高，另LEACH算法是经典的分簇路由算法，所有节点外，簇规模与位置难以控制。等概率地随机担当簇头，不考虑节点能量问题。收稿日期：2015—05—07修改日期：2015—09—07第11期李长庚，于