大规模无线传感网基于CFSFDP和泊松混合模型的分簇路由算法*

陶志勇,王和章,刘 影

(辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁 葫芦岛 125105)

大规模无线传感网基于CFSFDP和泊松混合模型的分簇路由算法*

陶志勇*,王和章,刘 影

(辽宁工程技术大学电子与信息工程学院,辽宁 葫芦岛 125105)

针对无线传感网随规模的扩大其节点能量利用率较低的问题,提出了一种适用于大规模无线传感网的基于CFSFDP和泊松混合模型的分簇路由算法(CRCPMM)。其核心思想是:在基站利用改进的CFSFDP算法自动估计簇的数目K值并选取聚类中心,然后运用泊松混合模型将节点合理聚类,以保证聚类效果最优;簇间采用多跳传输方式,综合考虑簇首等效剩余能量、簇首之间的距离以及多跳路径与理想最优路径之间的角度。仿真结果表明:与低功耗自适应集簇(LEACH)协议、分布式能量有效非均匀成簇(DEBUC)协议相比,CRCPMM协议在大规模网络中具有明显的优势,能够有效均衡节点能耗,延长网络生命周期。

无线传感器网络;能耗均衡;CFSFDP;泊松混合模型;角度

随着MEMS(Micro Electro Mechanical System)和无线通信技术的发展,无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Networks)的应用越来越广泛,如军事侦察、医疗监护等[1]。WSN是由大量廉价的具有一定计算、存储和通信能力的传感器节点相互协作而形成的,传感器节点一般采用能量受限的电池供电,且部署后无法更换,这严重限制了WSN的发展[2]。由于传感器节点的能耗与网络的路由息息相关,因此如何设计能量高效的路由协议成为了WSN研究的重要目标[3]。

为了延长网络生命周期[4],许多基于成簇的路由协议被提出[5]。……