WSN中簇首自适应能量树链算法:延长网络寿命
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更新于2024-09-05
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"这篇论文研究了无线传感器网络(WSN)中的簇首角色自适应能量树链算法(ECRC),旨在解决传统路由协议中存在的簇首分布不合理、拓扑结构单一以及链路问题,以实现更均衡的节点能耗和延长网络寿命。"
在无线传感器网络中,无线通信模块是消耗能量的主要部分,而节点的能量通常是有限且不可再充电的。因此,网络拓扑结构的优化对于降低通信能耗和提高网络效率至关重要。WSN路由协议通常分为平面路由和分簇路由两类。平面路由如SPIN、Directed Diffusion和Rumor等,尽管简单,但可能造成大量通信能耗。相比之下,分簇路由如LEACH、HEED、PEGASIS等更能适应WSN的特性,通过簇内的一跳通信减少能量消耗,但这些经典协议仍存在不足。
论文中提到的改进方案,如层次链树路由协议,虽然形成多跳并行链路,但未充分考虑节点能量差异导致链路稳定性问题。LEACH-P算法虽延长了网络生命周期,但未解决簇首分布和长链消耗问题。基于最小生成树的算法考虑了节点到sink的距离,但忽视了剩余能量因素。其他如PEGASIS的改进引入了距离门限,但固定门限缺乏自适应性,且成链延迟高。
为解决上述问题,论文提出的簇首角色自适应能量树链算法(ECRC)让簇首不再固定,而是能够根据网络环境自适应地调整其角色,节点自适应地形成能量树结构,并由能量树的根节点组成单链,结合了簇、树、链的优势。这种方法有望更好地平衡节点间的能量消耗,进一步延长网络生命周期。通过仿真对比,ECRC算法表现出了优于传统协议的性能。
这篇论文对WSN路由协议进行了深入研究,特别是聚焦于簇首的角色动态调整和能量效率优化,为WSN的能效设计提供了新的思路和解决方案。这种自适应的拓扑构建策略有望在未来WSN的设计和应用中发挥重要作用,改善网络性能,降低能耗,提高网络的稳定性和持久性。
2019-07-22 上传
2021-09-28 上传
2019-09-11 上传
2021-08-10 上传
2019-07-22 上传
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