基于半固定分簇的无线传感器网络节能分簇路由算法

作     者：张朝辉 周嘉琦 ZHANG Zhaohui;ZHOU Jiaqi

作者机构：西安电子科技大学数学与统计学院陕西西安710071 

出 版 物：《通信学报》 (Journal on Communications)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      面：160-170页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.62202351) 

主　　题：无线传感器网络 分簇 路由 簇群负载均衡 能耗优化 

摘      要：为了解决无线传感器网络中节点能耗不均衡和数据传输能耗大导致的网络生命周期短的问题,提出了基于半固定分簇的节能分簇路由算法。在节点部署完毕后对每个簇进行调整,保证每个簇的节点数相同,从而达到负载均衡的目的。在簇头选择阶段,主要考虑节点间距离以及节点的剩余能量;在数据传输阶段,算法根据节点的剩余能量、节点到基站的距离以及节点之间的距离构建了中继节点选择的优化模型,同时实现了均衡和降低能耗的目标;当网络运行一段时间后,由于簇间的剩余能量差异过大,再次对簇群进行优化,尽可能使得每个簇群能量接近;最后当簇头节点能量低于所设阈值时,再次对簇头进行轮换优化,以延长节点的工作时长。仿真结果表明,所提算法有效降低了节点能耗,延长了网络的生命周期。