作者:吕安琪; 李翠然; 谢健骊; 段宝峰 期刊:《铁道学报》 2019年第11期
针对铁路沿线无线传感器网络(WSN)线性部署导致的"能量空洞"问题,提出一种节点非均匀优化分簇算法。在所需监测的铁路沿线等距部署WSN节点,以均衡簇头(CH)节点单位时间能耗为优化目标,对铁路直线轨道、弧线轨道监测区域内的簇成员节点进行非均匀分簇;建立CH节点能耗、CH节点数目和簇成员节点数目之间的函数关系,结合CH节点能耗波动、CH负载均衡度和CH能耗平衡度这3个性能指标,构建优化的WSN分簇部署模型;基于该模型,对比分析了本文...
作者:马威风; 陈桂芬 期刊:《信息技术与网络安全》 2018年第03期
针对分簇协议中存在的簇头选择不合理会造成能耗过大以及网络整体能耗不均衡的问题,提出了一种能量均衡的多跳非均匀分簇算法(EBMUC)。协议首先选择剩余能量大于邻节点平均剩余能量的节点为候选簇头,候选簇头交换消息计算并比较适应值选出最终簇头;簇结构采用非均匀分布形式,节点入簇时计算代价值函数,在引入的代价值函数加入簇头剩余能量因素,防止簇头成员数目过多致使负载过大;数据的传输采用单跳和多跳结合的方法,簇间距离大...
作者:孙佳; 李强; 鲁道刚 期刊:《传感器与微系统》 2019年第01期
针对LEACH协议成簇规模不合理、网络能耗不均衡的缺点,成簇阶段在LEACH协议的基础上,通过引入基于平均理想簇半径的簇首能量判决因子、"热区"关联判决因子、簇内紧凑性判决因子和节点密度判决因子来改进选举候选簇头的阈值计算公式。候选簇头以一种改进的动态竞争半径来竞选成为真正的簇头。数据传输阶段综合考虑簇头剩余能量、链路代价和数据传输方向3个因素选择下一跳路由。仿真实验结果表明:改进后的算法体现出较好的自适应性,...
作者:金鑫; 易晓梅; 吴鹏 期刊:《传感技术学报》 2018年第02期
大规模无线传感器网络路由转发中主要存在节点负载不均衡,容易导致"热区"中节点过早死亡,从而大大降低传感器网络生存时间的问题。针对这一问题,本文提出一种新的路由协议ECFP,首先利用节点与Sink节点的最短跳数建立簇首竞争半径,根据簇首竞争半径选择剩余能量较高、链路质量较好的节点出任簇首,然后基于虚拟力模型进行非均匀分簇,最后簇首之间多跳将信息传输至Sink节点。实验结果表明本文提出的协议在能耗均衡性和网络生存时间...
作者:牛玉刚; 周振华 期刊:《控制与决策》 2019年第06期
能耗作为衡量无线传感器网络性能的一项重要指标,通常将延长生命周期、均衡能耗作为网络协议重要的设计目标.针对静态、异构、非均匀分布的网络模型,设计带有重叠区域的分簇及簇内单跳、簇间多跳的路由算法—–OMU分簇路由算法,该算法中簇头不再作为数据转发节点,而主要用于簇内数据的接收与融合.通过综合考虑节点剩余能量、节点密度及与基站的距离进行簇头选举并进行分簇,形成簇间重叠区域,产生用于数据转发的中继节点.同时,建立...
作者:胡敏; 汪腾飞; 黄宏程 期刊:《计算机工程与应用》 2018年第22期
针对分布式路由算法在软件定义无线传感器网络中应用时能量消耗大以及簇头能耗不均衡问题,提出一种基于扰动粒子群优化的能耗均衡路由算法tPSOEB。该算法通过考虑节点的剩余能量、位置和能量均衡信息选择簇头,并引入扰动改进粒子群算法的搜索性能,然后用非均匀分簇的思想来构建大小不等的簇,每周期进行一轮全局分簇和k轮局部簇头更新,节省分簇时的能量消耗。在簇间路由建立时,根据链路能耗、节点剩余能量和簇内节点数,采用集中式方...
作者:刘守齐; 张潮; 冯锋 期刊:《江苏科技信息》 2019年第12期
针对水下无线传感器网络能量消耗不均衡及生命周期短的问题,文章在LEACH协议的基础上提出了一种降低节点能耗,延长网络生命周期的水下路由协议算法。该协议将粒子群算法用于水下无线传感器网络的簇首路由优化中,同时考虑到节点的剩余能量、簇首节点到基站的距离和非均匀分簇等5个因素,确定最优传输路径,达到降低节点能耗,延长网络生存周期的目标。仿真结果表明,该协议极大地降低了网络能耗,提高了网络生存周期。
作者:施义; 刘振兴; 蔡彬; 谢祥中 期刊:《计算机工程与设计》 2018年第02期
为有效解决微电网中无线传感器网络监控时存在节点能耗不均衡、网络出现“热区”现象导致监控质量差及生命期短的问题,提出一种面向微电网的基于节点实时能量的非均匀分簇算法。在簇头竞争半径中引入节点实时能量作为部分权重,保证簇头的节点质量,结合通信能耗进行簇头的非均匀分布。利用成簇判断因子对簇规模进行合理的动态分配,均衡节点的能量消耗。仿真结果表明,该算法面对微电网的实际场景时能够有效延长网络生命周期,使死亡节...
为了提高无线传感器网络的生存时间,针对当前LEACH算法存在的能量不均衡难题,提出一种能量均衡的无线传感器网络节点路由算法。首先将监测区域看成以基站为中心的扇形区域,并将扇形区域分割成不同大小的弧形方块,每个弧形方块中的节点组成一个簇,根据节点剩余能量产生簇头,然后采用单跳和多跳相结合的簇间通信机制,最后采用仿真实验测试算法的性能。结果表明,本文算法有效提高了网络的能量利用率,能够实现节点之间的能耗...
作者:陶志勇; 王和章 期刊:《计算机科学》 2018年第03期
针对成簇路由协议中由节点负载不均引起的能量空洞问题,提出了一种基于新型聚类的负载均衡非均匀分层路由协议(NHRPNC)。首先,利用改进的LEACH协议阈值函数选举区头,并对网络进行合理的非均匀分区;其次,对每个区头运用新型聚类算法实现区内非均匀分簇;然后,在每个簇内采用四步簇首选择机制来周期性地选择簇首;最后,在簇间多跳通信时,采用动态权重的方式优化多跳路径。仿真结果表明,与低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议、分布式...
作者:李鉴; 石馨; 刘贺平 期刊:《地球科学》 2013年第01期
针对矿井巷道长带状拓扑结构造成的距汇聚点近的簇首节点数据转发过重而过早死亡的"热区"问题,提出了一种能量均衡的非均匀分簇算法(EBUC-M).构造一种新的阈值公式选举候任簇首;候任簇首以一定的竞选半径竞争最终簇首,使得靠近汇聚节点的簇数量较多,簇内节点较少,远离汇聚节点的簇数量较少,簇内节点较多,从而平衡能量消耗;簇内通信采用混合跳的形式来使负载均衡;簇首间的数据转发机制采用使能量消费最低的方式选择下一跳.仿真...
作者:胡源; 牛玉刚; 邹媛媛 期刊:《控制与决策》 2017年第09期
延长网络生存周期是WSN的核心问题之一.为均衡网络能耗,有效延长网络生存周期,提出一种保证区域能耗均衡的非均匀多跳分簇路由算法.通过对监测区域的等间距环形划分和等夹角扇形划分,得到同环簇大小相等、不同环簇大小由外到里依次递减的非均匀分簇方案,保证网络能耗效率最优.在簇头选取阶段,通过与距离相关的通信代价评价函数在每个子区域选择最合适的节点作为簇头,减少网络局部能耗.仿真结果表明了所提出算法的有效性.
作者:沙超; 吴梦庭; 王汝传 期刊:《计算机科学》 2017年第08期
提出了一种针对混合无线传感网的数据收集协议。将网络划分为非均匀高度的网格,并利用主次簇头分别构建针对矢量和标量信息的数据收集路径。实验结果表明,与MTP,CDFUD等分层和分簇的数据收集方法相比,本算法具备较好的能耗均衡性。
作者:汪振前; 赵明; 武正江 期刊:《小型微型计算机系统》 2017年第06期
能量均衡的分簇路由协议一直是无线传感器网络(WSN)研究领域的一大热点,针对WSN中候选簇头的产生机制和簇半径的选取,提出一种自提名式非均匀分簇路由协议SNNUC(self-nominated non uniform clustering routing protocol).本协议将经典的LEACH协议运用到候选簇头的确定过程中,保证了所有节点在一定回合内都有可能成为候选簇头,同时在簇半径的选取过程中综合考虑了节点离基站的距离、剩余能量和节点周围的传感器密度对半径的影...
作者:廖福保; 张文梅 期刊:《计算机测量与控制》 2017年第04期
针对无线传感器网络中传感器节点随机分布造成能耗不均和“热区”等问题,提出了一种改进的基于蚁群算法的非均匀分簇路由协议;该协议也采用“轮”方式运行,每轮簇首选举开始阶段,根据节点剩余能量、节点密度,结合节点到Sink节点的距离来构造不均匀的竞选半径,每个节点根据竞选半径范围内邻居节点计算剩余能量比及距离偏差平均值,从而计算出其簇首竞争等待时间,采用时间等候簇首竞选机制来选举出簇首,平衡簇内的通信能耗;...
作者:王鑫; 蔡莘; 蒋华 期刊:《计算机应用研究》 2017年第03期
针对现有水声传感器网络分簇路由协议在簇头选举阶段和数据传输阶段中的不足,设计一种负载均衡的多跳非均匀分簇路由协议(load-balanced multi-hop unequal clustering routing protocol,LBMUC)。该协议基于节点的剩余能量及相对距离,计算节点竞争半径和节点综合属性值,改进优化簇头选举,使得簇头节点分布更加合理,并得以随着剩余能量的变化自适应地调整簇的规模,有效均衡节点的能量消耗;在建立簇间多跳路由阶段,综合考虑节点剩...
作者:熊炼; 叶建光; 刘晓彤 期刊:《无线电通信技术》 2017年第01期
在无线传感器网络分簇路由算法中,针对节点能耗不均衡所引发的“热区”问题,提出了基于动态簇半径的非均匀分簇算法(UCDCR)。该算法在簇组建阶段,时网络进行区域划分,不同区域的候选簇首通过簇竞争半径来构建大小不同的簇,使簇首随网络的运行动态的改变簇竞争半径,为数据转发预留更多能量。仿真结果表明:与EEUC算法和CUCRA算法相比,UCDCR算法更加有效地均衡了节点能耗,延长了网络生命的周期。
作者:戴志强; 严承; 武正江 期刊:《传感技术学报》 2016年第12期
能量利用效率问题一直是限制WSN广泛应用的瓶颈,能源容量对各个网络节点产生至关重要的影响。针对WSN中“能量空洞问题”以及由于簇头任务过重所导致的能量消耗过快,同时也为了提高WSN的能量利用效率,提出了一种无线传感器网络非均匀分簇双簇头算法——PUDCH。该算法先综合考虑节点综合信息(如节点剩余能量、节点到基站的距离),根据节点综合信息通过不同的时间竞争机制来选举簇头,将整个网络划分为不均匀的分簇;在规模大些的簇内,...
作者:武正江; 赵明; 邓伊琴 期刊:《小型微型计算机系统》 2016年第12期
能量利用效率问题是WSN领域中一个研究的挑战,因电源容量对其起着至关重要的作用.针对WSN中分簇路由算法产生能量空洞问题并且大的分簇中簇头任务过重,同时也为了提高WSN的能量利用效率,提出了一种无线传感器网络非均匀分簇双簇头算法——UDCH.该算法先综合考虑节点诸项信息(如节点剩余能量、节点到基站的距离、运行轮数的奇偶性等)来选举簇头,将整个网络划分为大小不等的簇;在规模大些的簇内,再选取副簇头.然后簇头再...
作者:渠帅军; 吕红芳; 赵静 期刊:《上海电机学院学报》 2016年第03期
HEED-M分簇算法中,簇首节点与汇聚节点采用多跳路由的方式进行通信,距汇聚节点越近的节点越容易过早地耗尽能量而失效。针对上述问题,提出基于地理位置的HEED非均匀分簇路由算法(LHEED),根据簇首节点距离汇聚节点的距离动态地调整簇半径的大小。使距汇聚节点近的簇首簇半径较小,距汇聚节点远的簇首簇半径较大,从而有效地均衡网络的能量消耗。仿真结果表明,该算法可有效延长网络的寿命。