Abstract
This paper proposes an effective reconfiguration algorithm to increase the network lifetime by fairly distributing clusterheads (CHs) in wireless sensor networks. For a fair distribution of the CHs, the current CH chooses the next CH according to the two metrics – the number of general nodes (GNs) in a cluster and the number of CHs within the GN’s transmission range. By fairly distributing the CHs, the number of GNs in the clusters can be balanced, which leads to fair energy consumption of the CHs. Simulation results show that the proposed algorithm increases the network lifetime
چکیده
این مقاله با استفاده از توزیع منصفانه ی سرخوشه ها در شبکه های حسگر بیسیم یک الگوریتم پیکربندی دوباره برای افزایش طول عمر شبکه معرفی میکند. برای توزیع منصفانه ی سرخوشه ها، سرخوشه ی کنونی برطبق دو متریک سرخوشه ی بعدی را انتخاب میکند: تعداد گره های عام در یک خوشه و تعداد سرخوشه های درون محدوده ی مخابراتی گره عام. با توزیع منصفانه ی سرخوشه ها میتوان تعداد گره های عام خوشه ها را متعادل کرد که این امر به مصرف انرژی متعادل سرخوشه ا می انجامد. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که الگوریتم پیشنهادی طول عمر شبکه را افزایش میدهد.
کلمات کلیدی: پیکربندی دوباره، تعادل بار، طول عمر شبکه
1- مقدمه
پیشرفت های اخیر فنی در مکانیک میکروالکترونیک و ارتباطات بیسیم توان پایین راه را برای استفاده ی موثر از شبکه های حسگر بیسیم متراکم (WSNها) باز کرده است. انتظار میرود چنین شبکه هایی نقش مهمی در گستره ی وسیعی از اپلیکیشن ها شامل تشخیص حرکت، مونیتورینگ محیط، مراقبت نظامی، اکتشافات نظامی و مانند آنها داشته باشند [1]. در این اپلیکیشن ها، گره های حسگر با داشتن باتری های غیرقابل شارژ کوچک، در محیطِ بی مراقبت به صورت متراکم استفاده میشوند. این محدودیت احتیاج به تکنیک های کارآمد از نظر انرژی دارد تا طول عمر شبکه را افزایش دهد.
رویکردهای متنوعی برای افزایش طول عمر شبکه های WSN ارائه شده اند. به دلیل نرخ پایین داده در WSNها، برای یک گره اصراف کاری است که همیشه برای مخابره فعال باشد. یک شمای قدیمی پیشنهاد میکند که گره بین چرخه های «در حال خدمت» و «خارج از خدمت» سوییچ کند [2-4]. چون در WSNها گره ها در تعداد زیاد و به فراوانی استفاده میشوند، گره های مجاور وقایع یکسانی را شناسایی میکنند و داده های مشابهی را به ایستگاه اصلی میفرستند. بدین ترتیب، مخابره ی داده های زائد میتواند به مصرف انرژی غیرلازم بینجامد. بنابراین نیازی نیست که همه ی گره ها برای دریافت (sense) داده و ارتباط فعال باشند. برای حذف این افزونگی، پیشنهاد شده که گره های فعال را با در نظر گرفتن همگرایی و اتصال انتخاب کنیم....