一种基于能量预测的双簇首路由控制算法.pdf

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1、2013年第32卷第4期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)139，0)计算与测试(Is＼一种基于能量预测的双簇首路由控制算法周乔皇，程良伦(广东工业大学自动化学院广东省物联网信息技术重点实验室，广东广州510006)摘要：在深入研究经典网络路由算法LEACH的基础上，提出了一种基于能量预测的双簇首(DCHBEF)路由控制算法。该算法利用改进的阈值产生式与节点剩余能量相关性并设计主、次簇首的选举和工作机制，解决了LEACH和SAHRC协议中的盲目分簇和簇内单簇首通信方式缺陷。

2、仿真结果表明：DCHBEF算法比原有的LEACH和SAHRC算法有较好的节能性，并提高全网通信效率。关键词：无线传感器网络；能量预测；主、次簇首；路由控制算法中图分类号：TP393．04文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)04-0139-03AdualclusterheadsroutingcontrolalgorithmbasedonenergyforecastZHOUQiao—huang，CHENGLiang—lun(KeyLaboratoryofInternetofThingsInformationTech

3、nologyofGuangdongProvince，SchoolofAutomation，GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510006，China)Abstract：Adualclusterheadsalgorithmbasedonenergyforecast(DCHBEF)forroutingcontrolisproposed，onthebasisofdeepresearchontraditionalLEACHalgorithm．Theproposedalgorithmutil

4、izescorrelationofimprovedthresholdproductionformulaandresidualenergyofnodesanddesignelectionandworkmechanismofprimaryandsecondaryclusterhead，whichsolvesthedefectofblindclusteringandthecommunicationmodeofsingleclusterhead．SimulationresultshowsthatcomparedwithexistingL

5、EACHandSAHRCalgorithm，DCHBEFalgorithmhasgoodenergysavingprope~yandimprovestheentirenetworkcommunicationefficiency．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；energyforecast；primaryandsecondaryclusterhead；routingcontrolalgorithm0引言能量状态(即阈值产生公式与能量没有密切关系)，会出现无线传感器网络的首要设计目标之一是

6、降低全网能剩余能量低的节点仍有可能在下一轮当选为簇头的情况。耗。]，而拓扑控制是实现这一目标的重要支撑基础。从2)SAHRC算法的局限性研究方向上对路由控制算法分类可以分为：层次型控制算簇内距离簇首较远的节点与簇首的通信得不到很好的法、节点功率控制算法。经典的节点功率控制算法有保证，并且簇首发现节点度超过6时，则会自动分为2个簇DRNG等；经典的层次型控制算法有LEACH，PEGASIS，的机制，使得分簇具有一定的盲目性。TEEN，EECS，HEED，Cell—LEACH和ASCENT算法。其考虑到节点发送／接收模型。SAHRC

7、在簇内通信中，中，LEACH算法和混合型路由控制算法中的SAHRC算距离节点较远的簇首由于接收功率P小于接收阈值法的局限性是：RXThresh，则会产生丢包，从而导致通信可靠性得不到很好1)LEACH算法的局限性的保证。LEACH簇首选择具有随机性，使得簇内节点密度得不针对上述不足，本文提出了一种基于能量预测的双簇到确定，如果簇首负担超过6簇内成员，则会加重个别簇首首(DCHBEF)路由控制算法，该算法使得主、次簇首的选举节点的负担，导致几轮后个别节点能耗过大。与节点剩余能量的关系更紧密。双簇首的协作的通信方式由于LEACH算法

8、在簇头选举时，没有考虑节点剩余不仅有效降低了主簇首的负担，双簇首的机制延长了网络的收稿日期：2012—10_3l基金项目：省部产学研结合计划资助项目(2010B090400118，2011B090400445)；广州市科技计划资助项目(2010Z1一D00061