能量均衡雙簇頭優(yōu)化分簇算法的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、分簇是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂浦械囊环N重要技術(shù),通過(guò)有效分簇既可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性的提升和資源的有效管理,又可起到均衡網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間能耗的作用,從而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡化問(wèn)題,本文在研究LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)上,對(duì)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中如何優(yōu)化雙簇頭選擇機(jī)制進(jìn)行了研究。
  首先,針對(duì)主簇頭的選舉機(jī)制,采用簇?cái)?shù)目?jī)?yōu)化的方法,對(duì)主簇頭的數(shù)目進(jìn)行預(yù)設(shè)置,保證其個(gè)數(shù)最優(yōu);同時(shí),利用網(wǎng)絡(luò)平均能量對(duì)參選主簇頭的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行制約,消除能

2、量不足的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選簇頭的可能;另外,利用剩余能量因子進(jìn)一步強(qiáng)化主簇頭選舉機(jī)制,使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)都有擔(dān)任簇頭的機(jī)會(huì),從而均衡網(wǎng)絡(luò)能量分布。
  其次,對(duì)于副簇頭的選擇機(jī)制,采用適應(yīng)值函數(shù)法,該方法由節(jié)點(diǎn)剩余能量、節(jié)點(diǎn)到對(duì)應(yīng)簇頭的距離和節(jié)點(diǎn)到基站間的距離三者共同決定,使當(dāng)選的副簇頭從能量和位置信息等方面更加適合擔(dān)任數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)。簇內(nèi)通過(guò)節(jié)點(diǎn)間競(jìng)爭(zhēng),比較得出適應(yīng)值函數(shù)最小的節(jié)點(diǎn),將此節(jié)點(diǎn)做為副簇頭。
  此外,通過(guò)在傳感網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置獨(dú)

3、立節(jié)點(diǎn),節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸中不必要的能耗,達(dá)到進(jìn)一步降低能耗的目的。
  最后在MATLAB平臺(tái)上對(duì)所提出的基于能量均衡雙簇頭優(yōu)化分簇算法(BEBDC)、LEACH協(xié)議以及非均勻分布的雙簇頭無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法(BUDC)進(jìn)行了仿真,通過(guò)設(shè)置不同的節(jié)點(diǎn)分布密度、基站位置以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)范圍,對(duì)比分析了三種方法的性能,結(jié)果表明本文所提出的算法在較小監(jiān)測(cè)范圍內(nèi),能夠有效均衡網(wǎng)絡(luò)的能量消耗,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期,同時(shí)還保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾浴?/p>

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