用于无线传感器网络节能距离聚类自适应的概率模型（Adapt-P）：基于 LEACH 的分析研究
网络与互联网体系结构
2021-10-27 v1 分布式、并行与集群计算
摘要
数据传输的网络生存期与能耗一直是无线传感器网络（WSNs）的主要服务质量（QoS）义务。WSN 的环境通常被组织为簇，以缓解此类义务的管理复杂性。然而，传感器节点（SNs）之间的距离以及每轮簇的数量是影响 WSN 的 QoS 性能的关键因素。设计者的难题围绕在 SNs 有限剩余能量与对延长网络生存期的需求之间维持平衡的诉求。对此类目标的任何控制失衡都会导致因 SN 能量耗尽而产生的 QoS 惩罚，或导致难以分发与运作的高开销环境。低功耗自适应聚类层次（LEACH）是一种为应对此类困难而提出的分布式算法。已有基于 LEACH 的算法聚焦于 SNs 的剩余能量，以计算选择簇头及通往目标 SN 的最优节能路径的概率函数。然而，这些算法未考虑运行时网络状态的变化。该状态依据现有网络结构与条件以自适应方式改变。因此，每轮的簇头并非基于 SNs 间状态与距离自适应选出。本文提出一种称为 Adapt-P 的节能自适应基于距离的聚类方法，其中开发了自适应概率函数以形成簇。制定了每个簇头与其簇成员间的近最优距离，从而缓解网络能耗并最大化网络生存期。簇头选择概率在每轮结束时依据先验确定的每轮允许最大簇头数与网络中存活 SN 数进行自适应调整。
引用
@article{arxiv.2110.13300,
title = {Adaptive Probabilistic Model for Energy-Efficient Distance-based Clustering in WSNs (Adapt-P): A LEACH-based Analytical Study},
author = {Husam Suleiman and Mohammad Hamdan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.13300},
year = {2021}
}