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基于分区的能耗均衡路由协议
被引量:
15
1
作者
翟春杰
徐建闽
刘永桂
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期80-87,共8页
为了均衡无线传感器网络的节点能耗,增强网络稳定性,设计并实现了一种基于分区的能耗均衡路由协议。该协议设计了一种优化的分区算法,将节点基于分区划分而形成簇,解决了先前协议中簇的个数和分布的随机性问题;在选举簇首时,综合考虑了...
为了均衡无线传感器网络的节点能耗,增强网络稳定性,设计并实现了一种基于分区的能耗均衡路由协议。该协议设计了一种优化的分区算法,将节点基于分区划分而形成簇,解决了先前协议中簇的个数和分布的随机性问题;在选举簇首时,综合考虑了节点剩余能量、簇内节点能耗均衡、簇内部总能耗三个方面,采用三级簇首选择机制,选择的簇首既能均衡节点能耗,又可以降低簇群总能量消耗;在数据转发时,普通节点选择距离最近的簇首,在不超过通信距离阀值时,簇首可以隔层选择下一跳簇首,有利于缓解无线传感器网络的"热区效应"。仿真结果表明:相比MEET和DREEM-ME路由协议,该协议能更好地均衡节点能耗、增强网络稳定性、改善网络服务质量。
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关键词
无线传感器网络
能耗均衡
分区算法
簇首选择机制
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职称材料
考虑节点剩余电量及簇头间距的簇划分WSN容错分组
被引量:
2
2
作者
王浩
武凌
周健
《控制工程》
CSCD
北大核心
2017年第3期564-569,共6页
在无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)数据分组协议过程中,环境因素、能耗因素以及设备因素对于WSNs正常运行影响很大,会影响WSNs使用周期进而增加网络运行成本,对此,从提高WSNs网络设备容错性能角度,提出考虑节点剩余电量...
在无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)数据分组协议过程中,环境因素、能耗因素以及设备因素对于WSNs正常运行影响很大,会影响WSNs使用周期进而增加网络运行成本,对此,从提高WSNs网络设备容错性能角度,提出考虑节点剩余电量及簇头间距的簇划分容错无线传感器分组协议(clustering based fault tolerant distributed,FTCD)。首先,利用簇头(Cluster Head,CH)与传感节点间距、基站与CH间距及CH中电池能量剩余情况,进行CH的自适应选取。其次,采用能耗最低方式,对下一CH选取进行指导,并引入容错机制,提高数据传输有效率,进而降低能耗;最后,通过实验对比,验证了FTCD分组协议在能耗及数据传输效率上的优势。
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关键词
无线传感网
簇划分
分组协议
容错机制
簇头选取
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职称材料
一种节能的无线传感器网络分簇算法
被引量:
3
3
作者
周治平
王亭
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第22期85-87,共3页
针对低功耗自适应聚类层次算法存在的能量问题和簇头瓶颈问题,提出一种节能的无线传感器网络分簇算法,在簇头的选择过程中利用节点能量、邻节点数等参数设置节点当选簇头的优先度,使簇头的分布更均匀。在簇的组建过程中设置能量阈值作...
针对低功耗自适应聚类层次算法存在的能量问题和簇头瓶颈问题,提出一种节能的无线传感器网络分簇算法,在簇头的选择过程中利用节点能量、邻节点数等参数设置节点当选簇头的优先度,使簇头的分布更均匀。在簇的组建过程中设置能量阈值作为簇的重建条件,减小簇的重建频率,同时采用单跳与多跳结合的数据传输模型,解决网络中的热点、热区问题。仿真实验结果表明,该算法能够有效利用能量,提高网络的稳定性,均衡网络的能量消耗,延长网络寿命,使网络具有更好的延展性、收敛性和安全性。
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关键词
无线传感器网络
低功耗自适应聚类层次算法
分簇机制
簇头选择
网络寿命
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职称材料
基于三角模糊数的车联网簇头节点选择方法
被引量:
3
4
作者
刘蕴
曹军芳
王凤琦
《汽车技术》
CSCD
北大核心
2018年第9期31-36,共6页
针对现有车联网簇头节点选择方法不足的问题,提出了一种基于三角模糊数的车联网簇头节点选择方法,依赖邻近车辆相对速度和相对距离完成簇头的选择。构建了一种典型车联网应用场景,提出了基于三角模糊数和学习机制的车辆加速度预测方法,...
针对现有车联网簇头节点选择方法不足的问题,提出了一种基于三角模糊数的车联网簇头节点选择方法,依赖邻近车辆相对速度和相对距离完成簇头的选择。构建了一种典型车联网应用场景,提出了基于三角模糊数和学习机制的车辆加速度预测方法,基于定义的加权稳定因子,设计了车联网簇头节点选择机制。基于i TETRIS构建了车联网仿真平台进行测试分析,结果表明,与CMCP方法和APROVE方法相比,提出的簇头节点选择方法有效性较高。
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关键词
车联网
簇头选择
三角模糊数
学习机制
相对距离
相对速度
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职称材料
基于新型聚类的无线传感器网络非均匀分层路由协议
被引量:
10
5
作者
陶志勇
王和章
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2018年第3期115-123,共9页
针对成簇路由协议中由节点负载不均引起的能量空洞问题,提出了一种基于新型聚类的负载均衡非均匀分层路由协议(NHRPNC)。首先,利用改进的LEACH协议阈值函数选举区头,并对网络进行合理的非均匀分区;其次,对每个区头运用新型聚类算法实现...
针对成簇路由协议中由节点负载不均引起的能量空洞问题,提出了一种基于新型聚类的负载均衡非均匀分层路由协议(NHRPNC)。首先,利用改进的LEACH协议阈值函数选举区头,并对网络进行合理的非均匀分区;其次,对每个区头运用新型聚类算法实现区内非均匀分簇;然后,在每个簇内采用四步簇首选择机制来周期性地选择簇首;最后,在簇间多跳通信时,采用动态权重的方式优化多跳路径。仿真结果表明,与低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议、分布式能量均衡非均匀成簇(DEBUC)协议以及基于动态分区的无线传感器网络非均匀成簇(UCDP)协议相比,NHRPNC在网络生命周期方面可分别提高257.5,33.74和12.83个百分点,且具有良好的能耗均衡性。
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关键词
能量空洞
负载均衡
非均匀分簇
四步簇首选择机制
动态权重
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职称材料
基于改进模糊C均值的能量均衡LEACH算法
被引量:
6
6
作者
王宗山
李波
+2 位作者
保利勇
李艾珊
丁洪伟
《现代电子技术》
2021年第11期13-18,共6页
针对LEACH算法随机选取簇首、分簇数量不合理导致网络能耗大、吞吐量低等问题,提出一种改进的LEACH算法(GFCR-LEACH)。网络初始化阶段,基站采用遗传算法优化的模糊C均值聚类算法对网络节点进行聚类分簇,在每个簇内利用考虑节点位置信息...
针对LEACH算法随机选取簇首、分簇数量不合理导致网络能耗大、吞吐量低等问题,提出一种改进的LEACH算法(GFCR-LEACH)。网络初始化阶段,基站采用遗传算法优化的模糊C均值聚类算法对网络节点进行聚类分簇,在每个簇内利用考虑节点位置信息和剩余能量的LEACH算法选举簇首,并改善有资格竞选簇首的节点集。数据传输阶段,节点根据自身地理位置选择当前轮次的通信对象。簇内通信阶段引入轮询机制。通过仿真比较GFCR-LEACH算法、LEACH算法和基于Fuzzy C-Means的改进LEACH算法,GFCR-LEACH分簇效果理想,有效地降低了网络能耗,延长了网络生命周期,提高了网络吞吐量。
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关键词
GFCR-LEACH
算法优化
簇首选举
轮询机制
节点集改善
仿真比较
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职称材料
一种卫星通信网分簇管理的簇首备份机制
被引量:
1
7
作者
尹译
梁俊
+1 位作者
肖楠
王轶
《空军工程大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2014年第4期65-69,共5页
针对卫星网络分层分簇的管理结构易在空间段产生中心节点故障,导致网络管理安全性能下降的问题,在分析星簇簇首在空间中安全性需求的基础上,提出了能够实现簇首快速切换的备份机制和相应的基于优先级的主备簇首选举算法,该算法将星簇内...
针对卫星网络分层分簇的管理结构易在空间段产生中心节点故障,导致网络管理安全性能下降的问题,在分析星簇簇首在空间中安全性需求的基础上,提出了能够实现簇首快速切换的备份机制和相应的基于优先级的主备簇首选举算法,该算法将星簇内部成员间可达性、时延、链路可靠性等因素进行合理量化考虑,经过卫星优先级计算和星簇内协商选举,生成簇首和备份簇首。仿真结果表明,该机制能够在极短时间内替换故障簇首,恢复星簇工作,同时保证簇首对星簇管理开销最小。
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关键词
卫星网络管理
星簇簇首
备份机制
簇首选举
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职称材料
异构无线传感器网络的分区稳定路由协议
被引量:
3
8
作者
陈雪娇
《电子测量技术》
北大核心
2021年第7期50-54,共5页
当多个智能传感器节点组成网络时,会详细监测物理环境而被广泛使用。但传感器采用电池供电不可替换,为了高效利用电池的能量达到长时间有效监测环境的目的,设计了一种基于异构网络的分区稳定路由协议(PSRP)。该协议根据节点能量把网络分...
当多个智能传感器节点组成网络时,会详细监测物理环境而被广泛使用。但传感器采用电池供电不可替换,为了高效利用电池的能量达到长时间有效监测环境的目的,设计了一种基于异构网络的分区稳定路由协议(PSRP)。该协议根据节点能量把网络分为3个区域,区域0的节点直接跟基站进行通信,区域1和2的节点采用群集机制进行数据传输。群集中簇首的选择主要考虑节点的剩余能量和离基站的距离,较远的簇首采用中继节点转发数据的方式给簇首。最后采用不同的评估方案(例如基站的位置变化和节点能量可变)对PSRP进行评估,结果表明,PSRP协议高效地利用了节点的能量,减少平均能量消耗,增加了网络的稳定期。
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关键词
无线传感器网络
簇头选择机制
混合通信方式
MATLAB仿真
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职称材料
题名
基于分区的能耗均衡路由协议
被引量:
15
1
作者
翟春杰
徐建闽
刘永桂
机构
华南理工大学自动化科学与工程学院
华南理工大学土木与交通学院
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期80-87,共8页
基金
国家自然科学基金项目(61573153)
广州市科技计划项目(201510010132)
文摘
为了均衡无线传感器网络的节点能耗,增强网络稳定性,设计并实现了一种基于分区的能耗均衡路由协议。该协议设计了一种优化的分区算法,将节点基于分区划分而形成簇,解决了先前协议中簇的个数和分布的随机性问题;在选举簇首时,综合考虑了节点剩余能量、簇内节点能耗均衡、簇内部总能耗三个方面,采用三级簇首选择机制,选择的簇首既能均衡节点能耗,又可以降低簇群总能量消耗;在数据转发时,普通节点选择距离最近的簇首,在不超过通信距离阀值时,簇首可以隔层选择下一跳簇首,有利于缓解无线传感器网络的"热区效应"。仿真结果表明:相比MEET和DREEM-ME路由协议,该协议能更好地均衡节点能耗、增强网络稳定性、改善网络服务质量。
关键词
无线传感器网络
能耗均衡
分区算法
簇首选择机制
Keywords
wireless sensor network
balancing energy-consumption
region-divided algorithm
selection
al
mechanism
of
cluster
heads
分类号
TN92 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
考虑节点剩余电量及簇头间距的簇划分WSN容错分组
被引量:
2
2
作者
王浩
武凌
周健
机构
安徽财经大学管理科学与工程学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2017年第3期564-569,共6页
基金
教育部青年基金项目(14YJC630027)
文摘
在无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)数据分组协议过程中,环境因素、能耗因素以及设备因素对于WSNs正常运行影响很大,会影响WSNs使用周期进而增加网络运行成本,对此,从提高WSNs网络设备容错性能角度,提出考虑节点剩余电量及簇头间距的簇划分容错无线传感器分组协议(clustering based fault tolerant distributed,FTCD)。首先,利用簇头(Cluster Head,CH)与传感节点间距、基站与CH间距及CH中电池能量剩余情况,进行CH的自适应选取。其次,采用能耗最低方式,对下一CH选取进行指导,并引入容错机制,提高数据传输有效率,进而降低能耗;最后,通过实验对比,验证了FTCD分组协议在能耗及数据传输效率上的优势。
关键词
无线传感网
簇划分
分组协议
容错机制
簇头选取
Keywords
Wireless sensor network
cluster
ing
packet protocol
fault tolerance
mechanism
cluster
head
selection
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
一种节能的无线传感器网络分簇算法
被引量:
3
3
作者
周治平
王亭
机构
江南大学通信与控制工程学院
出处
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第22期85-87,共3页
文摘
针对低功耗自适应聚类层次算法存在的能量问题和簇头瓶颈问题,提出一种节能的无线传感器网络分簇算法,在簇头的选择过程中利用节点能量、邻节点数等参数设置节点当选簇头的优先度,使簇头的分布更均匀。在簇的组建过程中设置能量阈值作为簇的重建条件,减小簇的重建频率,同时采用单跳与多跳结合的数据传输模型,解决网络中的热点、热区问题。仿真实验结果表明,该算法能够有效利用能量,提高网络的稳定性,均衡网络的能量消耗,延长网络寿命,使网络具有更好的延展性、收敛性和安全性。
关键词
无线传感器网络
低功耗自适应聚类层次算法
分簇机制
簇头选择
网络寿命
Keywords
Wireless Sensor Network(WSN)
Low-energy Adaptive
cluster
ing Hierarchy(LEACH) algorithm
cluster
ing
mechanism
cluster
head
selection
network lifetime
分类号
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
在线阅读
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职称材料
题名
基于三角模糊数的车联网簇头节点选择方法
被引量:
3
4
作者
刘蕴
曹军芳
王凤琦
机构
周口职业技术学院
长安大学
许昌职业技术学院
出处
《汽车技术》
CSCD
北大核心
2018年第9期31-36,共6页
文摘
针对现有车联网簇头节点选择方法不足的问题,提出了一种基于三角模糊数的车联网簇头节点选择方法,依赖邻近车辆相对速度和相对距离完成簇头的选择。构建了一种典型车联网应用场景,提出了基于三角模糊数和学习机制的车辆加速度预测方法,基于定义的加权稳定因子,设计了车联网簇头节点选择机制。基于i TETRIS构建了车联网仿真平台进行测试分析,结果表明,与CMCP方法和APROVE方法相比,提出的簇头节点选择方法有效性较高。
关键词
车联网
簇头选择
三角模糊数
学习机制
相对距离
相对速度
Keywords
Internet of vehicles,
cluster
head
selection
,Triangular fuzzy,Learning
mechanism
,Relative distance,Relative velocity
分类号
TP399 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于新型聚类的无线传感器网络非均匀分层路由协议
被引量:
10
5
作者
陶志勇
王和章
机构
辽宁工程技术大学电子与信息工程学院
辽宁工程技术大学研究生学院
出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2018年第3期115-123,共9页
基金
国家自然科学基金(61402212
61240014)
+1 种基金
辽宁省自然基金(2015020100
20170520098)资助
文摘
针对成簇路由协议中由节点负载不均引起的能量空洞问题,提出了一种基于新型聚类的负载均衡非均匀分层路由协议(NHRPNC)。首先,利用改进的LEACH协议阈值函数选举区头,并对网络进行合理的非均匀分区;其次,对每个区头运用新型聚类算法实现区内非均匀分簇;然后,在每个簇内采用四步簇首选择机制来周期性地选择簇首;最后,在簇间多跳通信时,采用动态权重的方式优化多跳路径。仿真结果表明,与低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议、分布式能量均衡非均匀成簇(DEBUC)协议以及基于动态分区的无线传感器网络非均匀成簇(UCDP)协议相比,NHRPNC在网络生命周期方面可分别提高257.5,33.74和12.83个百分点,且具有良好的能耗均衡性。
关键词
能量空洞
负载均衡
非均匀分簇
四步簇首选择机制
动态权重
Keywords
Energy hole
Load balance
Non-uniform
cluster
ing
four-step selection mechanism of cluster heads
Dynamic weight
分类号
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
基于改进模糊C均值的能量均衡LEACH算法
被引量:
6
6
作者
王宗山
李波
保利勇
李艾珊
丁洪伟
机构
云南大学信息学院
复旦大学电子工程系
出处
《现代电子技术》
2021年第11期13-18,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(61461053)
国家自然科学基金资助项目(61461054)
国家自然科学基金资助项目(61072079)。
文摘
针对LEACH算法随机选取簇首、分簇数量不合理导致网络能耗大、吞吐量低等问题,提出一种改进的LEACH算法(GFCR-LEACH)。网络初始化阶段,基站采用遗传算法优化的模糊C均值聚类算法对网络节点进行聚类分簇,在每个簇内利用考虑节点位置信息和剩余能量的LEACH算法选举簇首,并改善有资格竞选簇首的节点集。数据传输阶段,节点根据自身地理位置选择当前轮次的通信对象。簇内通信阶段引入轮询机制。通过仿真比较GFCR-LEACH算法、LEACH算法和基于Fuzzy C-Means的改进LEACH算法,GFCR-LEACH分簇效果理想,有效地降低了网络能耗,延长了网络生命周期,提高了网络吞吐量。
关键词
GFCR-LEACH
算法优化
簇首选举
轮询机制
节点集改善
仿真比较
Keywords
GFCR-LEACH
algorithm optimization
cluster
head
selection
polling
mechanism
node set improvement
simulation comparison
分类号
TN99-34 [电子电信—信号与信息处理]
TP393 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
一种卫星通信网分簇管理的簇首备份机制
被引量:
1
7
作者
尹译
梁俊
肖楠
王轶
机构
空军工程大学信息与导航学院
出处
《空军工程大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2014年第4期65-69,共5页
基金
陕西省自然科学基金资助项目(2012JM8004)
文摘
针对卫星网络分层分簇的管理结构易在空间段产生中心节点故障,导致网络管理安全性能下降的问题,在分析星簇簇首在空间中安全性需求的基础上,提出了能够实现簇首快速切换的备份机制和相应的基于优先级的主备簇首选举算法,该算法将星簇内部成员间可达性、时延、链路可靠性等因素进行合理量化考虑,经过卫星优先级计算和星簇内协商选举,生成簇首和备份簇首。仿真结果表明,该机制能够在极短时间内替换故障簇首,恢复星簇工作,同时保证簇首对星簇管理开销最小。
关键词
卫星网络管理
星簇簇首
备份机制
簇首选举
Keywords
space network management
cluster
head
backup
mechanism
cluster
head
select
ing
分类号
TN927 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
异构无线传感器网络的分区稳定路由协议
被引量:
3
8
作者
陈雪娇
机构
华南理工大学广州学院电子信息工程学院
出处
《电子测量技术》
北大核心
2021年第7期50-54,共5页
文摘
当多个智能传感器节点组成网络时,会详细监测物理环境而被广泛使用。但传感器采用电池供电不可替换,为了高效利用电池的能量达到长时间有效监测环境的目的,设计了一种基于异构网络的分区稳定路由协议(PSRP)。该协议根据节点能量把网络分为3个区域,区域0的节点直接跟基站进行通信,区域1和2的节点采用群集机制进行数据传输。群集中簇首的选择主要考虑节点的剩余能量和离基站的距离,较远的簇首采用中继节点转发数据的方式给簇首。最后采用不同的评估方案(例如基站的位置变化和节点能量可变)对PSRP进行评估,结果表明,PSRP协议高效地利用了节点的能量,减少平均能量消耗,增加了网络的稳定期。
关键词
无线传感器网络
簇头选择机制
混合通信方式
MATLAB仿真
Keywords
wireless sensor network
cluster
head
selection
mechanism
hybrid communication method
MATLAB simulation
分类号
TN929.5 [电子电信—通信与信息系统]
TP212.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于分区的能耗均衡路由协议
翟春杰
徐建闽
刘永桂
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
15
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职称材料
2
考虑节点剩余电量及簇头间距的簇划分WSN容错分组
王浩
武凌
周健
《控制工程》
CSCD
北大核心
2017
2
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职称材料
3
一种节能的无线传感器网络分簇算法
周治平
王亭
《计算机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2011
3
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职称材料
4
基于三角模糊数的车联网簇头节点选择方法
刘蕴
曹军芳
王凤琦
《汽车技术》
CSCD
北大核心
2018
3
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职称材料
5
基于新型聚类的无线传感器网络非均匀分层路由协议
陶志勇
王和章
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2018
10
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职称材料
6
基于改进模糊C均值的能量均衡LEACH算法
王宗山
李波
保利勇
李艾珊
丁洪伟
《现代电子技术》
2021
6
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职称材料
7
一种卫星通信网分簇管理的簇首备份机制
尹译
梁俊
肖楠
王轶
《空军工程大学学报(自然科学版)》
CSCD
北大核心
2014
1
在线阅读
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职称材料
8
异构无线传感器网络的分区稳定路由协议
陈雪娇
《电子测量技术》
北大核心
2021
3
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职称材料
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