无线多跳传感器网络中能量消耗均衡分簇策略.pdf

维普资讯 第36卷 第4gq 华 中 科 技 大 学 学 报 (自然科学版) Vo1．36No．4 2008年 4月 J．HuazhongUniv．ofSci．8LTech．(NaturalScienceEdition) Apr． 2008 无线多跳传感器网络中能量消耗均衡分簇策略 张 剑 黄本雄 张 帆 涂 来 (华中科技大学 电子与信息工程 系，湖北 武汉 430074) 摘要：针对在无线多跳传感器 网络 中节点问能量消耗不均衡、中继节点容易过早失效的问题 ，基于几何规划 提 出一种 自适应 的分簇算法．该算法通过节点的能量水平和位置来调节其竞争簇头的概率 ，同时通过簇头的 能量水平和离汇聚点的距离调节簇头 “管辖 ”范围．仿真表明：本算法很好地均衡 了网络能量开销 ，使得 网络 的 生命周期延长了25 ，稳定周期延长 了5O ． 关 键 词 ：无线多跳传感器 网络 ；分簇 ；几何规划 ；能量均衡 中图分类号 ：TN803 文献标识码 ：A 文章编号 ：1671-4512(2008)04—0005～04 Energy-balancedclustering schemeformulti-hopwirelesssensornetworks ZhangJian HuangBenxiong ZhangFan TuLai (DepartmentofElectronicsandInformationEngineering，HuazhongUniversity ofScienceandTechnology，Wuhan430074，China) Abstract：Inmulti—hopwirelesssensornetworks，thenodesrelayingtheothernodeSdatawilldieear— lybecausetheenergiesamongallnodeswereconsumptedunevenly．Anenergy-efficientunequalclust— ingmechanism isproposedbyusinggeometricprogramm，inwhichtheprobabilityofthenodewasad— juctedtobecomecluster—headandtheclusterssizebythenodesenergylevelandthedistancefrom the sink．Thesimultionresultsshow thatthisclusteringmechanism canbalancetheenergyconsumption wellamongallnodesand increasethelifetimeeffectively by 25 and thenetworksstable—timeby 50 ． Keywords：multi—hopwirelesssensornetworks；clustering；geometricprogranIS；energybalance 针对大规模远程监控型无线传感器 网络 ，研 中，距离 “汇聚点 (BS)”近 的节点需要 中继离 BS 究人员提出了分簇 的方法 ，分簇 的核心问题是簇 远的节点 的数据 ，从而造成 了网络 “hotspot”问 头选择，这是影响 网络能量消耗和生存时问的关 题，导致网络很容易被 “分割”而使得稳定周期缩 键要素．目前虽然 已出现一些分簇算法，如文献 短 ，效果不理想． [1]提出的LEACH (1ow energyadaptivecluste— 针对上述问题 ，本文结合无线多跳 网络 的特 ringhierarchy)等．但这类协议都不适合运用于无 点 ，提出一种 能量 消耗均衡 的分簇 策 略 BE