基于环的节点非均匀分布分簇算法

来源：计算机应用杂志2017年第6期北京时间：

作者：孙超, 彭力, 朱雪芳

单位：1. 物联网应用技术教育部工程研究中心(江南大学), 江苏 无锡 214122;2. 江苏省联合职业技术学院, 江苏 无锡 214028

摘要：针对无线传感器网络（WSN）中基于环的节点非均匀分布网络模型下的能量空洞问题，提出了一种基于环的节点非均匀分布分簇算法（RCANND）。该算法在节点非均匀分布的网络模型下，通过每环的能耗最小化，计算每一环的最优簇首数；通过节点剩余能量、距基站距离以及与邻居节点的平均距离计算簇首选择度。在簇内以簇首选择度序列表进行簇首轮转，降低分簇次数，提高网络能量的利用效率。对提出的算法进行仿真对比实验，仿真结果表明，相同半径、不同分布模型下节点的平均能耗波动很小；相同分布模型、不同半径下节点的平均能耗波动也不明显。以网络中50%节点存活作为网络生命周期，在节点非均匀分布情况下，所提算法的网络生命周期比混合能量高效分布式不等分簇算法（UHEED）和轮转的混合能量高效分布式不等分簇算法（RUHEED）分别提高约18.1%和11.5%；在节点均匀分布模型下，所提算法的网络生命周期比基于分环的能量高效无线传感器网络分簇路由（RECR）协议提高约6.4%。所提算法有效均衡了不同分布模型下的能耗，有效延长了网络生命周期。

关键词：非均匀分布,分环,分簇,能量空洞,无线传感器网络

基金资助：国家自然科学基金资助项目（61502204）；江苏省高校自然科学研究面上项目（16KJB510044）。