傳統(tǒng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)路由算法在進(jìn)行簇的劃分及簇首的選舉時(shí),僅分別進(jìn)行二維和三維因素的考量。針對(duì)這些問題,首先,通過引入改進(jìn)的BIRCH聚類算法,將簇劃分依據(jù)優(yōu)化至三維;同時(shí),通過不均勻的簇劃分,解決均勻分簇可能引發(fā)的"熱點(diǎn)"問題。其次,引入多維雙簇首策略,將現(xiàn)存的內(nèi)外通信雙簇首節(jié)點(diǎn)的選取機(jī)制由三維向四維優(yōu)化,并針對(duì)內(nèi)外簇首工作特性的不同采用相應(yīng)的選取策略。經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,所提算法相較于對(duì)比算法在網(wǎng)絡(luò)生命周期和節(jié)點(diǎn)能耗均衡性上,均實(shí)現(xiàn)了一定的提高。 

【文章來源】：計(jì)算機(jī)工程與科學(xué). 2020,42(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：11 頁(yè)

【部分圖文】：

通信模型

算出簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)后,將概率集{QIi,j}與{QOi,j}進(jìn)行降序排列,其形式如圖2a和圖2b所示。將圖2a和圖2b的隊(duì)列分別記為{QIi,j}與{QOi,j},從隊(duì)列前端開始,對(duì)QIi,j和QOi,j所對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選擇和判斷,其過程如下所示:

經(jīng)過上述算法,本文構(gòu)建了一種基于改進(jìn)BIRCH聚類的雙簇首傳輸方案,其框架如圖3所示。該方案有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):(1)BIRCH聚類是多維聚類,能夠?qū)⒐?jié)點(diǎn)的不同信息均納入到聚類因素中;(2)BIRCH聚類為不均勻聚類,在添加距離因子后,可以控制不同距離下子簇的大小,避免出現(xiàn)“熱點(diǎn)”問題;(3)相較于傳統(tǒng)的主副簇首策略和內(nèi)外簇首策略,使用簇首選取隊(duì)列保證了單輪次中簇首節(jié)點(diǎn)能量消耗的降低;(4)減少了數(shù)據(jù)傳輸過程中的能量消耗。本文算法的時(shí)間復(fù)雜度為O(N2),N為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于優(yōu)化成簇多跳的LEACH協(xié)議改進(jìn)[J]. 石美紅,王臻躍,姜壽山,趙輝.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2016(09)
[2]基于路由信息的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層MAC協(xié)議[J]. 董穎,周占穎,蘇真真,徐洋,錢志鴻.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2017(02)
[3]嵌入式軟件算法級(jí)能耗建模與分析[J]. 張晶,陳沫良.  計(jì)算機(jī)工程. 2014(06)



本文編號(hào)：3110230