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《基于聚合度的WSN分簇优化算法研究.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于聚合度的WSN分簇优化算法研究摘要针对无线传感器网络分簇问题，引入节点聚合度概念，以节点能量的均衡消耗为日标,提出一种有效簇头数优化方法，并设计出均衡网络负载的簇首动态更新和簇重纽•机制，进一步地优化分簇。算法包括基于能輦消耗的有效簇头数计算，聚合度最大的簇首选举和簇建立,以及均衡网络负载的簇首动态更新和簇重纟股仿真结果表明，算法能有效延长网络寿命，均衡网络消耗。关键词无线传感器网络；分簇;节点聚合度;有效簇头数；优化分簇屮图分类号TP393文献标识码AResearchonConvergen
2、ceDegree-basedClusterOptimizedAlgorithmofWirelessSensorNetworkHANGanglYANGHua2YANGLiang2ZHOURui21(SchoolofComputerScieneeandTechnology,ChinaUnivers让yofMiningandTechnology,Xuzhou221116,China)2(SchoolofComputerScienceandTechnology,ChinaUniversityofMini
3、ngandTechnology,Xuzhou221116,China)［Abstract］Asfortheproblemofwirelesssensornetworkclustering,basedonthebalancedenergyconsumption,aoptimizedmethodofeffectivenumberclusterwasproposed,whichusesconvergencedegreeconceptduringthefoundationofclusterhead・Th
4、emechanismofdynamicupdatingclusterheadandclusterrebuildingwasdesigned,whichbalancesnetworkloadandoptimizesclustermuchbette匚Itmainlycontainsthecalculationofeffectivenumbercluster,theelectionofclusterhead,clusterbuilding,clusterheaddynamicupdatingandcl
5、usterrebuilding.Thesimulationshowsthatnewalgorithmcanprolongthelifetimeofnetworkandbalanceenergyconsumption・【Keywords］wirelesssensornetwork;clustered;convergencedegree;effectiveclusters;optimizedcluster0引言无线传感器网络具有可靠、低廉、易于部署等特性，因而具有非常广阔的应用前景，能够广泛应用于军
6、事国防、环境监测、智能家居、城市管理等的安全监测等领域［1,2,3］。由于有限的计算、存储和通信能力，尤其是严重受限的能量使其应用前景面临巨大的挑战［4］。而数据路rh是无线传感器网络在备种川川的基础，其能耗也是网络总能最消耗的主要部分，因此设计一种有效的数据路由协议是关键⑸。同一感知区域内不同节点感知的数据有一定兀余性，若将每个节点感知到的数据育接发送到Sink节点，不仅毫无必要，而且会产生大量的通信数据包，浪费网络资源。基于分簇的逻辑网络结构将网络分成不同的逻辑簇，每个簇有一•个簇头，由簇头
7、对簇内成员节点的感知数据进行融合［6］,并由簇头作为Sink节点的代理，对簇的成员进行管理。将网络有效的分簇是无线传感器网络的一个重要研究内容。木文在基于聚合度成簇算法的基础上［7］,以节点能量的均衡消耗为目标，提出一种有效簇头数优化理论，并计簇首动态更新和簇重纟机制，更进一步地优化分簇。1网络模型木文假设无线传感器节点随机、均匀地分布在一个二维方形区域，该传感器网络具有以下性质：(1)网络里所有节点完全相同并且能量非常有限；(2)无线传感器网络是静态网络，节点部署麻不再移动；(3)Sink节点
8、是固定的，并且离整个无线传感器网络较远；(4)无线电信号在备个方向上能量消耗相同。定义1(无向连通图)无线传感器网络可用无向连通图表示。设图，称为无向连通图当且仅当屮任意两个节点Z间最多有1条边。定义2(相邻节点)无线传感器网络屮每个节点具有相同的通信半径，即具有相等的通信距离，如果两个节点处于彼此的通信半径Z内，同时彼此Z间存在一条通信链路，则称这两个节点是相邻节点。定义3(状态集)在任意时刻，，处于下列状态：status={idle,c_head,c.member)其屮，idle表示节点处于
