HEB:一种无线传感器网络能量均衡分簇路由算法

1 下载量 13 浏览量 更新于2024-08-29 收藏 805KB PDF 举报
"基于HEB无线传感器网络分簇路由算法的研究" 本文主要探讨了无线传感器网络(WSN)中的一种新的分簇路由算法——HEB(Heterogeneous Energy Balanced Routing),这是针对LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)算法存在的问题进行优化的设计。LEACH算法虽然在节能方面有所贡献,但仍然面临网络节点能耗不均衡和簇头节点数据传输不合理等挑战。HEB算法旨在解决这些问题,以实现更有效的能源管理并延长网络寿命。 在HEB算法中,作者引入了几个关键因素来改进簇头选举过程和数据传输策略。首先,阈值因子被用来设置成为簇头的资格标准,确保只有当节点的剩余能量达到一定水平时,它们才有机会成为簇头。其次,剩余能量因子考虑了节点的当前能量状态,使得能量较高的节点更有可能被选为簇头,从而减少因频繁更换簇头导致的能量浪费。此外,节点密度因子考虑了网络中的节点分布,使得簇头能够均匀分布在区域内,避免了热点区域的形成。最后,最短数据传输模型优化了簇头之间的数据转发路径,减少了能量消耗。 通过这些改进,HEB算法使得簇头的选择更加均衡,簇结构更加稳定,数据传输也更加高效。仿真结果对比了HEB算法与LEACH、DEEC(Distributed Energy-Efficient Clustering)和SEP(Spectral Efficiency-based Protocol)等其他路由算法,显示出HEB在整体网络能耗均衡、数据传输稳定性以及有效数据传输量的提升方面具有显著优势。这表明HEB算法有效地延长了整个网络的生命周期。 HEB路由算法是针对WSN中能量效率和网络寿命优化的重要研究,其提出的多因素选举策略和数据传输模型对于缓解WSN的能源问题具有实际意义。该研究为无线传感器网络的能效设计提供了新的思路,对于未来WSN的长期运行和广泛应用具有指导价值。