分簇的算法

第２８卷第２期　Ｖｏ１．２８　Ｎｏ．２　周口师范学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｚｈｏｕｋｏｕ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　２０１１年３月　Ｍａｒ．２０１１　基于便利因子分簇路由优化算法　高景菊，张文娟，周文刚，张青峰　（周口师范学院计算机科学系，河南周口４６６００１）　摘　要：为了达到进一步节省传感器网络中能量的目的，在ＣＡＢＣＦ（ａ　ｃｌｕｓｔｅｒ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａ—　ｔｉｏｎ　ｆａｃｉｌｉｔｙ）算法的基础上，考虑簇的大小对无线传感器路由算法的影响，对基于便利因子分簇路由算法　（ＣＡＢＣＦ）进行了优化研究，提出了进一步优化的算法（ＣＡＢＣＦ—ＤＣＳ：ａ　ｃｌｕｓｔｅｒ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃｏｍｍｕｎｉ—　ｃａｔｉｏｎ　ｆａｃｉｌｉｔｙ　ｗｉｔｈ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｓｔｉｃ　ｃｌｕｓｔｅｒ—ｓｉｚｅ），并通过仿真比较证明了该算法的有效性．　关键词：无线传感器；网络；分簇算法　中图分类号：ＴＰ３９　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７１—９４７６（２０１１）０２—０１０９—０３　无线传感器网络中分簇结构可以在网络中有　地效进行数据融合，平衡网络负载　］．分簇就是从　网络中选取部分节点作为簇头节点，并将网络中的　节点通过某种方式进行合理的分类．将无线传感器　网络用无向图Ｇ（Ｖ，Ｅ）表示，分簇算法就是寻找图　Ｇ的最大覆盖，这是一个典型的ＮＰＣ问题Ｌ２］．在对　节点进行分簇时，单个簇即不能太大也不能太　小　］．由于同簇节点通信使用同一信道，簇的大小　直接关系到每个节点的通信能力Ｌ４］．如果簇内节点　数目太多，碰撞概率会大大增加，空间复用度降低，　通过簇头进行数据收集时的代价过高，簇头的负担　过重．如果簇的规模太小，会增加分组转发次数，同　时簇间的碰撞会加大．当簇内节点个数处于一个合　适的范围时，网络才能发挥最好的性能．　在无线传感器网络中，为了建立能量有效的网　络，基于不同的网络传输结构，簇的大小应该不同，　簇的大小是指簇内节点个数的多少．假设传感器网　络中有ｎ个节点，汇聚节点在传感区域的中心，文　献Ｅ５１中提出的最佳簇头节点个数公式　ｐ一　毒　丽　＋　亚］。，（１）　３　ｃ　３　一　其中Ｃ：＝＝３．０６ａ　，　是二维空间中的柏松分布密度　参数，口是正方形感知区域的边长．　定义Ｓ为簇的最佳大小，可以推出Ｓ一　×　，　其中，ｚ是传感器节点的个数，Ｐ是最佳簇头个数．　本文通过网络中最佳簇头数目的限定，对　ＣＡＢＣＦ［６　算法进行了改进，并仿真证明了改进后　算法的有效性．　１基于便利因子分簇算法的优化　１．１　环境设置　假设传感器被随机撒播在一定的传感区域，且　传感器节点具有以下特性：　１）传感器节点撒播后不可移动；　２）传感器节点撒播后不能补充能量；　３）所有传感器节点具有相同的初始能量；　４）所有传感器节点的发射功率是可调的；　５）节点可以进行多跳通信．　本文采用的能量模型是一种简单的低功耗无　线电通信模型，已在ＷＳＮ研究领域中得到广泛应　图１无线电通信模型　用，如图１所示，节点发射信息和接收信息时都要　消耗能量．当节点发送数据时，首先经过发射电路　收稿日期：２０１０—０９—１２　作者简介：高景菊（１９８３一），女，河南开封人，

无人机自组网快速稳定加权分簇算法

郭建;任智;邱金;陈春宇;姚毅

【期刊名称】《计算机应用研究》

【年(卷),期】2024(41)1

【摘 要】在无人机自组网中,网络规模增大会使节点间平均跳数增加,网络管理和路由协议运行更艰难。分簇结构可用来优化网络管理,提高网络的可拓展性。针对无人机高移动造成的簇结构不稳定以及分簇结构鲁棒性差的问题,提出了一种快速稳定加权分簇算法。该算法对比现有的加权分簇算法,对链路保持率、节点度和相对速度三个指标的选取进行改进。针对战场和应急场景下簇头节点掉线带来的簇振荡,提出了一种高效的簇维护机制。最后通过仿真验证该算法的性能,结果表明,与现有改进型加权分簇算法相比,该算法可以有效降低成簇的时间,同时在簇头节点掉线的情况下快速恢复,更适用于复杂环境下的网络部署。

【总页数】6页(P248-253)

【作 者】郭建;任智;邱金;陈春宇;姚毅

【作者单位】重庆邮电大学通信与信息工程学院;重庆邮电大学移动通信技术重庆市重点实验室

【正文语种】中 文

【中图分类】TP393

【相关文献】 1.基于加权的无人机集群组网分簇算法2.基于加权的具有相同移动特性的车载自组网分簇算法3.无人机自组网基于加权的稳定分簇算法4.煤矿物联网灾后自适应重构加权分簇组网算法5.一种基于加权分簇的舰艇编队快速组网算法

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第１８卷第１期　２０１３年２月　电路与系统学报　Ｊ０ＵＲＮＡＬ　０Ｆ　ＣＩＲＣＵＩＴＳ　ＡＮＤ　ＳＹＳＴＥＭＳ　Ｖｏ１．１８　Ｎｏ．１　Ｆｅｂｒｕａｒｙ，２０１３　文章编号：１００７—０２４９（２０１３）０ｌ－０２７９．０６　

基于干扰图的家庭基站分簇频谱分配算法　

史菊蓉１，２，　朱琦１，２　

（１．南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室，江苏南京２１０００３；　２．南京邮电大学教育部宽带无线通信与传感网技术重点实验室，江苏南京２１０００３）　

摘要ｔ为了减小宏用户和家庭基站之间的干扰，有效分配频谱，本文提出了基于图论着色的分簇信道分配算法。　该算法在保证满足宏用户信干噪比（ｓｉｇｎａｌ—ｔｏ．ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　ｐｌｕｓ　ｎｏｉｓｅ　ｒａｔｉｏ，ＳＩＮＲ）要求的前提下确定每个家庭基站可用的　子信道集，再根据构造的家庭基站系统干扰图，动态地给每个用户分配所有可用的频谱资源。本文分别构建无向干扰　图和有向权重干扰图，使用了一种基于簇的改进算法，在保证宏用户信干噪比的条件下，尽量提高家庭基站的吞吐量。　仿真结果表明，本文算法可以降低宏用户和家庭基站的中断率，同时频谱效率得到提高。　关键词：正交频分复用（ＯＦＤＭ）宏小区；家庭基站；图论；干扰管理　中圈分类号ｔ　ＴＮ９２９．５３　１　文献标识码ｔ　Ａ　

１　引言　

根据３ＧＰＰ和３ＧＰＰ２标准的定义［１１，家庭基站是一种小型，低功率，可安装在室内，配置灵活的　基站。它能通过频谱的空分复用来满足室内用户的需求，得到更高的系统容量和数据速率，己被应用　在３ＧＰＰ的长期演进（ＬＴＥ）项目中［２１。ＬＴＥ下行链路主要采用ＯＦＤＭ技术，利用其子带间的正交性，　

可有效消除宏小区和家庭基站内部的干扰。当家庭基站的分布比较密集时，家庭基站之间将会产生干　

扰。同时，家庭基站的引入也会带来与宏小区之间的跨层干扰问题，分布在家庭基站周围的宏用户将　

受到来自家庭基站的干扰。　随着人类社会的进步，计算机科学和数学软件的发展，图论越来越多地被人们应用于卖际的生活　

第２９卷　

ＶＯ１．２９　第４期　

ＮＯ．４　计算机工程与设计　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎｄ　Ｄｅｓｉｇｎ　２００８年２月　

Ｆｅｂ．２００８　

基于分簇的无线传感器网络节能路由算法　

刘　波，　柴乔林，　刘　玲　

（山东大学计算机科学与技术学院，山东济南２５００６１）　

摘要：无线传感器网络中，节点能量及其消耗率影响网络的稳定性和整个网络的生命周期。针对传感器网络能量有限的特　

点，提出了一种基于分簇的节能路由算法。通过用改进的四色算法选举簇头，并建立网络逻辑簇结构，使网络簇的逻辑结构　

更加合理。以节能为目的，增加了能量信息维护和节点能量保护。仿真实验表明了该算法的有效性。　

关键词：无线传感器网络；簇；节能；四色算法；ＯＭＮＥＴ＋＋仿真　

中图法分类号：ＴＰ３９３　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００．７０２４（２００８）０４—０８４６．０３　

Ｃｌｕｓｔｅｒ－ｂａｓｅｄ　ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｆｏｒ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　

ＬＩＵ　Ｂｏ，ＣＨＡＩ　Ｑｉａｏ—ｌｉｎ，ＬＩＵ　Ｌｉｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ　２５００６１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｓｅｎｓｏｒ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｔｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ａｎｄ　ｄｒａｉｎ　ｒａｔｅ　ｏｆｍｏｂｉｌｅ　ｎｏｄｅ　Ｃａｎ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｔｈｅ　ｎｅｔｗｏｒｋｓ　ｌｉｆｅｔｉｍｅ　ａｎｄ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．　Ａ　ｎｅｗ　

ｃｌｕｓｔｅｒ－ｂａｓｅｄ　ｒｏｕｔｉｎｇ　ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｆｏｒ　ｅｎｅｒｇｙ－ｌｉｍｉｔｅｄ　ｉｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ　ｃｌｕｓｔｅｒ　ｈｅａｄ　ｉｓ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｆｏｕｒ　ｃｏｌｏｒ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｔｏ