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        一種無線傳感器網絡分簇路由算法研究

        作者: 時間:2010-07-27 來源:網絡 收藏

          圖2是存活的節點數與輪數關系圖。可以看出,LEACH在整個生命周期曲線比較陡峭,中節點的存活數量隨時間的推移變化急劇,中節點的能量不均衡。EBAC曲線在1 000輪前比LEACH平滑,由于在選舉簇頭節點時考慮了剩余能量,故性能明顯優于LEACH,但是EBAC中簇頭直接與基站通信,增加了簇頭節點遠程通信能量損耗,當運行到某一時刻(大約在1 094輪后),大量節點在輪數相差不多的情況下失效。CAED綜合考慮了剩余能量和距離,并且在第二層簇中使用多跳方式轉發數據。CAED的曲線比EBAC平滑,進一步延長了的生命周期。


          表1統計出網絡運行這3個時,發生首個節點失效時的輪數,網絡有30%的節點失效時的輪數和網絡運行800輪時節點的失效個數。表中數值都是經過多次運行相應得出的平均值,這里用首節點死亡輪數來衡量網絡穩定周期,用30%節點失效來衡量網絡生命周期。


          由表1可見,相對于LEACH來說,CAED網絡的穩定周期延長了570%以上,同時將網絡生命周期延長了458%以上。相對于EBAC來說,CAED網絡的穩定周期延長了67%以上,網絡生命周期延長了20%以上。3種在800輪時,節點的失效個數分別占節點總數的81.7%,11.7%和3.7%,網絡的節點能耗進一步均衡,避免了“盲節點”過早的發生。

          圖3顯示了網絡在運行3種算法時,網絡總的剩余能量情況,仿真實驗中每隔50輪做1次采樣記錄。從圖3可以看出,對網絡總的剩余能量而言,CAED明顯高于LEACH和EBAC,說明CAED能很好地節省網絡能量,延長網絡的生命周期。


          4 結 語

          提出一種基于能量和距離的分簇多跳算法。第一層簇頭選擇時考慮了節點的剩余能量,第二層簇頭充分考慮了節點能量和到基站的距離,并且改進了簇內節點的數據轉發方式。仿真結果表明,與LEACH算法相比,該算法均衡了網絡的能量消耗,明顯延長了網絡的生命周期。


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