一种基于网格的无线传感器网络分簇路由协议.pdf

《一种基于网格的无线传感器网络分簇路由协议.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、18传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第30卷第12期研究与探，讨一种基于网格的无线传感器网络分簇路由协议钟智，樊晓平。，罗大庸，刘少强，李勇周，瞿志华’(1．中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410075；2．湖南财政经济学院网络化系统研究所，湖南长沙410205；3．中佛罗里达大学电气工程和计算机科学系，美国奥兰多162450)摘要：为延长网络生存时间，提出了一种基于网格的无线传感器网络分簇路由协议。整个网络分成若干个虚拟网格，每个虚拟网格形成一个簇，采用唯一簇头选举法产生簇头，且簇内成员可以根

2、据局部的信息调整簇的大小，达到节省能量的目的。仿真实验和分析表明：该协议能均衡网络能量，延长网络的生存时间。关键词：无线传感器网络；网格；簇头中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)12-0018-03Aclusteringroutingprotocolforgrid-basedWSNsZHONGZhi，FANXiao—ping’。，LUODa—yong，LIUShao—qiang，LIYong．zhou，QUZhi．hua'。(1．SchoolofInformationScienceandEngineering，CentralS

3、outhUniversity，Changsha410075，China；2．LaboratoryofNetworkedSystems，HunanUniversityofFinanceandEconomics，Changsha410205，China；3．DepartmentofElectricalEngineeringandComputerScience，UniversityofCentralFlorida，Orlando162450，USA)Abstract：Toprolongwirelesssensornetworkslifetime，aclusteringro

4、utingprotocolforgrid—basedwirelesssensornetworksisproposed．Wholenetworkisdividedintosomevirtualgridsandsensornodesineachgridformaclusterrespectively，uniqueclusterheadelectionmethodisusedtoelectclusterhead．Inordertosavenetworkenergy，clustermemberscanadjustclustersizeaccordingtolocalinfo

5、rmation．Simulationresultsshowtheproposedroutingprotocoleffectivelybalancestheenergyconsumptionforsensornodesinwirelesssensornetworksandsignificantlyprolongswirelesssensornetworkslifetime．Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；grid；clusterhead0引言分簇的数据传输路由协议。其核心思想是从概率的角度出由于无线传感器网络的能量、计算能力

6、和带宽等资源发分层和分簇，使得靠近汇聚节点分层内的簇数量较多，簇受限，使得无线传感器网络路由成为一个非常具有挑战性内节点数较少，而远离汇聚节点的分层内的簇数量较少，簇的问题。传统的分簇路由协议LEACHll存在若干问题：1)内节点较多，从而均衡能量消耗。为了提高网络生存寿命，簇头是随机产生的，且没有考虑节点的剩余能量；2)文献[5]提出了一种采用簇间平衡能耗和簇内不平衡能耗LEACH协议无法保证簇头节点均匀分布，将造成某些区域的混合能耗机制的分簇算法。所有节点被分为大小不同的簇头密度过大；3)簇头到基站(basestation，BS)采用单跳通静态簇，避免了分簇过多

7、或过少。通过该分簇算法，有效降信模式。根据空间信道模型，随着传输距离的增加，节点传低了簇间和簇内通信能耗。文献[6]提出了一种基于虚拟输数据所需能量就越大。因此，对于离基站较远的簇头节网格单元的高可靠性路由算法。算法为每个网络及其簇头点，死亡速度会大大增加。节点分配一个虚拟ID，节点根据该ID自主选择其多个下在LEACH协议的基础上，国内外研究学者提出了一一跳节点，使数据的多个拷贝在朝向汇聚节点方向上交错些改进算法，例如：HEED(hybridenergy—eficientdistributed)传播，从而提高数据传输的可靠性。文献[7]提出了基于分簇协议]，P