无线传感网基于梯度的非均匀分簇算法研究

黄河清; 沈杰; 马奎; 姚道远; 刘海涛

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无线传感网基于梯度的非均匀分簇算法研究

信息科学 | 更新时间：2020-08-12

- 无线传感网基于梯度的非均匀分簇算法研究
- A Grade-based Unequal Clustering Algorithm for wireless sensor networks
- 光学精密工程 2009年17卷第8期页码：2053-2060
- 作者机构：
  
  中国科学院上海微系统与信息技术研究所
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  中图分类号：
- 收稿日期：2008-05-14，
  
  修回日期：2008-09-03，
  
  网络出版日期：2009-08-20，
  
  纸质出版日期：2009-08-20
- 稿件说明：
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黄河清,沈杰,马奎,姚道远,刘海涛. 无线传感网基于梯度的非均匀分簇算法研究[J]. 光学精密工程, 2009,17(8):2053-2060

A Grade-based Unequal Clustering Algorithm for wireless sensor networks[J]. Optics and precision engineering, 2009, 17(8): 2053-2060.
黄河清,沈杰,马奎,姚道远,刘海涛. 无线传感网基于梯度的非均匀分簇算法研究[J]. 光学精密工程, 2009,17(8):2053-2060 DOI：

A Grade-based Unequal Clustering Algorithm for wireless sensor networks[J]. Optics and precision engineering, 2009, 17(8): 2053-2060. DOI：

摘要

为了缓解在无线传感网“多对一”的数据收集流量模式下，产生的近SINK的“热区”问题，提出一种基于梯度的非均匀分簇算法。首先，分析此种数据汇集模式的数据流量特性，给出节点至Sink跳数（梯度）与其负担的流量的关系，接着，从不同梯度的簇头负载与相同梯度的负载两方面着手，设计了负载平衡的非均匀分簇调整算法（WUC），节点依据自身的梯度确定分簇的规模，以多权值优化的方式成簇。仿真结果表明，在本文的仿真场景设置下，网络中不同梯度的簇头的流量负载标准差降低了9倍左右。网络的负载平衡有了显著的改善。

Abstract

To deal with the ‘hot spot’ problem of ‘many-to-one’ traffic pattern in data gathering wireless sensor network

an grafe-based unequal clustering algorithm is proposed. First

based on the analysis of the data gathering traffic model

given the relationship between the hops to sink with the load of CHs. After that

we presents a grade-based load-balancing clustering algorithm for wireless sensor network

in which cluster size are based on node’s grade

cluster head selection using mulit-weight. Simulation results show that the stand deviation of CHs’ load with different grade are reduced 9 times. The algorithm effectively balances the load of CHs.

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