無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信論文
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節(jié)點(diǎn)間互相通信是無線傳感網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，具體過程為：在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中將數(shù)量為P個傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)置出來，這些節(jié)點(diǎn)均在無線傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中均勻分布，該覆蓋區(qū)域?yàn)檎叫危呴L為b。該網(wǎng)絡(luò)只包含一個基站，無線傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域外該基站的空間位置是固定的。節(jié)點(diǎn)的空間位置在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中也是保持不變的。所有節(jié)點(diǎn)均具有基本相同的能量，但是可以依據(jù)實(shí)際情況調(diào)整節(jié)點(diǎn)的通信覆蓋半徑。一個數(shù)值會在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中傳感節(jié)點(diǎn)的作用下隨機(jī)生成，假設(shè)該數(shù)值比閥值小，那么判斷該節(jié)點(diǎn)為簇頭節(jié)點(diǎn)，能夠進(jìn)行通信，（，p，q，l分別為全部傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)量、無線傳感網(wǎng)絡(luò)中簇頭節(jié)點(diǎn)所占的比例、網(wǎng)絡(luò)中簇的數(shù)目）。
傳統(tǒng)LEACH算法是在傳輸數(shù)據(jù)的過程中運(yùn)用單跳傳輸方法：依據(jù)節(jié)點(diǎn)屬性之間的關(guān)聯(lián)性能夠完成無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信。但是，傳統(tǒng)算法沒有對離群節(jié)點(diǎn)問題進(jìn)行考慮，假設(shè)有大量的離群特征點(diǎn)出現(xiàn)在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，那么將導(dǎo)致無線傳感網(wǎng)絡(luò)具有比原來低的空間連通性，從而會促進(jìn)該網(wǎng)絡(luò)通信效率的顯著降低。依據(jù)我們可以得出，假設(shè)離群特征點(diǎn)的數(shù)量比原來多，那么無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的能量消耗就會比原來大。依據(jù)我們可以得出，假設(shè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的能量效果比原來大，那么其導(dǎo)致的簇頭節(jié)點(diǎn)閥值就會比原來小，從而促進(jìn)閥值節(jié)點(diǎn)數(shù)目的極大減少，最終促進(jìn)傳感節(jié)點(diǎn)在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的連通程度較原來低。
2無線傳感網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)化算法分析
2.1簇頭節(jié)點(diǎn)的選取運(yùn)用傳統(tǒng)的LEACH算法構(gòu)建路由協(xié)議的過程中，全部節(jié)點(diǎn)擁有相同的能量，因此，可以在覆蓋區(qū)域中隨機(jī)選取簇頭節(jié)點(diǎn)，成為簇頭節(jié)點(diǎn)的所有節(jié)點(diǎn)具有相同的概率。但是，經(jīng)過幾次通信后，節(jié)點(diǎn)擁有的能量之間的差別將會越來越大，假設(shè)此時仍然能夠隨機(jī)選取簇頭節(jié)點(diǎn)，那么就極易造成簇頭節(jié)點(diǎn)能量比普通節(jié)點(diǎn)小的情況。因此，需要優(yōu)化處理簇頭節(jié)點(diǎn)的選取方法。在優(yōu)化處理選取簇頭的過程中，一個重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)就是節(jié)點(diǎn)擁有的能量。經(jīng)過上述優(yōu)化處理，具有較高能量的節(jié)點(diǎn)將更易成為簇頭節(jié)點(diǎn)，這樣能夠促進(jìn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)魯棒性的顯著改善。將Fcurrent、Foriginal、分別設(shè)置為當(dāng)前通信過程中節(jié)點(diǎn)中剩余的能量、節(jié)點(diǎn)沒有進(jìn)行通信時的能量、節(jié)點(diǎn)剩余能量等級。依據(jù)上述方法選取簇頭節(jié)點(diǎn)能夠促進(jìn)具有較低能量的節(jié)點(diǎn)成為簇頭節(jié)點(diǎn)可能性的顯著降低，對由于簇頭節(jié)點(diǎn)具有過低的能量造成無線傳感網(wǎng)絡(luò)具有較低的連通性的問題進(jìn)行有效的避免。
2.2簇頭節(jié)點(diǎn)的分布為了促進(jìn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性的極大提升，應(yīng)該在覆蓋區(qū)域均勻分布網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，同時區(qū)域化處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域，保持一定的簇頭節(jié)點(diǎn)和基站距離，從而對簇頭節(jié)點(diǎn)過于集中分布的問題進(jìn)行有效的規(guī)避。將無線傳感網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域面積設(shè)置為S，將所有節(jié)點(diǎn)中簇頭節(jié)點(diǎn)所占的比例設(shè)置為q。假設(shè)覆蓋了整個目標(biāo)區(qū)域，那么可以運(yùn)用以下公式將簇頭節(jié)點(diǎn)的覆蓋半徑計(jì)算出來：
將無線傳感網(wǎng)絡(luò)中簇頭節(jié)點(diǎn)之間的距離設(shè)置為E，那么該距離的取值應(yīng)該比簇頭覆蓋區(qū)域直徑小。為了使無線傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域均勻分布簇頭節(jié)點(diǎn)，可以運(yùn)用以下公式將簇頭節(jié)點(diǎn)之間的距離計(jì)算出來，將HEAD（j）設(shè)置為任意簇頭節(jié)點(diǎn)，那么該簇中的成員就可以包括簇頭節(jié)點(diǎn)覆蓋區(qū)域半徑中的普通節(jié)點(diǎn)。依據(jù)上述方法可以有效控制無線傳感網(wǎng)絡(luò)中全部簇頭之間的距離，從而使簇頭節(jié)點(diǎn)的均勻分布得到切實(shí)有效的保證。
作者：李俊松蘇艷濤單位：廊坊市開發(fā)區(qū)中油新星電信工程有限公司
