一种能量高效的分布式非均匀分簇路由算法.pdf

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1、第28卷第8期传感技术学报Vol_28NO．82015年8月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug．2015AnEnergyEficientDistributedUnevenClusteringRoutingAlgorithmforWSNsSUNYanjing，，，ⅣChanglin，JIANGHaifeng。(1．School。InformationandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，XuzhouJiang

2、su221116，China2．CoalMineElectricalEngineeringandAutomationLaboratoryinJiangSuProvince，XuzhouJiangsu221008，China；3．SchoolofComputerScienceandTechnology，ChinaUniversityofMiningandTechnology，XuzhouJiangsu221116，China)Abstract：Tosolvethe”hotzone”problemappearingindistribut

3、edclusteringroutingmulti—hopcommunication，thispaperproposesanenergybalancedforwardingalgorithm(EBFA)basedondistributedclusteringroutingproto—cols．EBFAadoptstheunevenclusteringtechniquesandmulti—hopinter—clusterstrategy．Duringthemulti—hopfor·warding．thesocialwelfarefunc

4、tioniSintroducedtopre-assesstheextentofenergybalancebetweennodesintheda—taforwardingpath，andthenodewithabetterenergybalanceischosenastheforwardingnode．Simulationresultsshowthat：ComparedtoLEACHandEEUC，EBFAprolongsthelifetimeofthenetworkandbalancestheenergycon—sumptionam

5、ongsensornodes，whichsolvesthehotzoneprobleminthemulti-hoprouting．Keywords：WSNs；unevenclustering；socialwelfarefunction；multi—hopforwardingEEACC：7230；6150Pdoi：10．3969~．issn．1004-1699．2015．O8．016一种能量高效的分布式非均匀分簇路由算法孙彦景，林昌林，江海峰f1．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221116；2．江苏省煤矿电气与自动化丁程实验

6、室，江苏徐州221008；3．中国矿业大学计算机科学与技术学院，江苏徐州221116)摘要：针对分布式分簇路由多跳通信方式中出现的“热区”问题，在现有的分布式分簇路由协议的基础上改进，并提了能量均衡前行路由算法(EBFA)。该算法采用非均匀分簇和簇间多跳转发策略，在多跳转发阶段，引入社会福利函数预先评估数据转发路径上节点间的能量均衡程度，选择能量均衡程度较好的作为转发节点。仿真结果表明：相比于LEACH和EEUC，此算法最大程度上延长了网络的生存周期，较好地均衡了节点问的能量，解决了多跳路由中热区的问题。关键词：WSNs；非均匀分簇

7、；社会福利函数；多跳转发中图分类号：TP92文献标识码：A文章编号：1O04—1699(2O15)O8一l194一O7无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，使得簇头的能量消耗速度远远高于其他簇成员。WSNs)分簇路由协议按照控制方式可分为集中式路为解决这一问题，LEACH协议采用随机分簇和周由协议和分布式路由协议。相比于集中式算期性簇头轮换策略，把簇头的负载分散到网络中；法，分布式分簇路由协议只需获得网络的局部信文献[5][6]在LEACH的基础上改进了分簇算法，将息，并且具有良好的拓展性，适合大规模的WSN

8、s网剩余能量、节点度等考虑在内，克服了LEACH中簇络。在以分簇方式自组织的WSNs网络中，节点被头产生的随机性，保证了簇头的质量。上述协议分为簇头和簇成员，簇头作为簇的中心负责簇的的中，簇头与基站均采用单跳方式直接通信，远离基构建，