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节点非均匀分布路由协议
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2018-01-29
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无线传感器网络（Wireless Sensor Networks．WSN）是由大量微型电池供电的小型传感器节点组成，大多用于环境较复杂地区的信息采集，并通过无线通信方式将处理的信息传输到终端用户。分布环境的恶劣性和硬件资源的有限性，导致节点能量一旦耗尽，其补充和更换难度及代价巨大。因此，均衡节点能耗，最大限度地延长网络生命周期是解决WSN发展瓶颈的关键。目前，分簇路由协议因其良好的可扩张性和通信性，能够均衡网络内传感器节点的能耗，成为WSN的主流研究方向。
为避免无线传感器网络中因节点能耗不均衡而产生的能量空洞现象，延长网络生命周期，提出采用半贪心优化的节点非均匀分布路由协议。首先在网络监测区域分层的基础上，计算各层感知数据转发能耗，根据各层网络能耗比例和监测区域覆盖要求，设计了密度递减的节点部署模型；然后基于两跳通信的贪心范围，提出两跳能耗代价估计函数，改进半贪心算法；在簇间多跳通信阶段，利用优化的半贪心算法求解簇头到基站的最优转发路径。仿真实验表明，与现有的几种路由协议相比，新协议能够均衡各层网络节点能耗，延长网络生命周期，有效避免能量空洞现象。
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