基于能量预测的WSN分簇算法研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:slcsg956
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无线传感器网络集合了嵌入式控制技术、传感器技术、数据处理技术以及网络通信技术的优点,通过用户控制,完成工作区域的信息采集、环境监测等任务.由于其具有成本低、效率高、体积小等特点,使无线传感器网络因其很大的应用潜力而在计算机网络的研究领域中占据前沿位置.无线传感器网络节点依赖能量有限的电池供电,组网后节点能量无法补充,在不影响其工作质量情况下如何节约节点能量,成为网络技术研究的重点.有研究表明,网络节点的有效分簇可以明显节约节点能量,延长网络工作时间.本文首先分析了无线传感器网络节能的研究价值和相关的发展过程,以及存在的能耗问题;简要的介绍了无线传感器网络的基本组成结构,并在此基础上对存在的一些典型的分簇算法进行介绍并对它们各自的优缺点加以阐述.在细致的研究了多种算法并吸取他们优点的基础上,改进他们的不足,提出CATSP算法.该算法在簇头轮换时充分重视现有节点剩余能量和节点度.通过能量预测机制,对簇头节点进行传输前的能量预测,再根据预测结果,对“无能力”的簇头节点发送更换簇头的消息,从而避免簇头因为能量消耗而死亡,进而避免网络分割,延长网络生命期.算法借助NS-2软件进行模拟仿真.仿真结果表明,CATSP算法比LEACH算法更能节省网络能量,更好地平衡网络负载,从而有效延长网络工作时间.
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