论文部分内容阅读
针对无线传感器网络节点携带能量有限、网络能耗分配不均的问题,提出了EBMC(Energy Balance Multistage clustering)能耗均衡的多级分簇路由协议。EBMC协议在均衡网络节点间能耗、提高节点的能耗利用率上,以LEACH算法为基础做了以下改进: 分析LEACH算法中簇首选取函数T(n),综合考虑了节点的剩余能量和相对密度因素,提出改进的簇首选取函数Tw(n),增强了簇首选取的均衡性。 将网络运行分成了三个阶段,并在不同阶段赋予簇首广播信息不同的结构,从而在网络运行前期为各节点构建二跳通信范围的邻居列表,为簇内通信和网络管理提供计算需要的数据支撑。 EBMC协议的簇内贪婪路径算法,当选簇首的节点基于网络运行前期生成的二跳邻居列表,迭代选出簇内通信能耗最低时的若干辅助簇首,并按计算结果分配和运行簇内网络通信。通过降低网络局部的通信能耗,从而降低网络整体能耗,延长网络寿命。 簇间通信采用多跳方式与Sink节点通信,与传统层次路由相比,降低了簇首簇间通信能耗。通过二跳邻居列表可以获取到簇内若干节点间的相对距离,从而可以利用三边测量定位算法进行定位计算,方便对网络内节点进行查询和管理。 分析和仿真结果表明,EMBC算法能更为合理的选出簇首,更有效的均衡了网络负载,显著的延长了网络寿命。