LEACH路由協(xié)議技術的分析及改進.pdf

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1、計算機與脫代化2009年第9期JISUANJIYUXIANDAIHUA總第169期文章編號：1006-2475(2009)09-0081-03LEACH路由協(xié)議技術的分析及改進單曉娜，李力(南昌大學信息工程學院，江西南昌330031)摘要：無線傳感器網絡作為計算、通信和傳感器三項技術相結合的產物，是一種全新的信息獲取和處理技術。本文在簡要介紹無線傳感器網絡的基礎上，分析了LEACH分級路由協(xié)議存在的一些問題以及如何解決這些問題。關鍵詞：無線傳感器網絡；網絡層；層次路由協(xié)議；LACHS協(xié)議中圖分類號：TP393文獻標識碼：Ado

2、i：10．3969／j．issn．1006-2475．2009．09．023AnalysisandImprovementofLEACHRoutingProtocolTechnologySHANXiao—na，LILi(SchoolofInformationEngineering，NanchangUniversity，Nanehang330031，China)Abstract：Asaresultofcombinationofmicrosensortechnology，lowpowercomputingandwirelessnet

3、working，wirelesssensornetworkisanoveltechnologyaboutacquiringandprocessinginformation．Thispaperbrieflyintroducesthea~tectureofwirelesssensornetwork，analyZSsomeproblemsoftheLEACHmutingprotocolandhowtosolvetheseproblems．Keywords：wirelesssensornetwork；networklayer；grad

4、ingroutingprotocol；LACHSprotocol0引言1無線傳感器網絡簡介無線傳感器網絡是由一組傳感器節(jié)點以自組織無線傳感器網絡是由許許多多個不同的功能或的方式構成的無線網絡，其目的是協(xié)作的感知、采集不同的無線傳感器節(jié)點組成的。每個傳感器節(jié)點由和處理網絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并將信息發(fā)數據采集模塊(傳感器、A／D轉換器)、數據處理和控送給觀察者。路由協(xié)議是無線傳感器網絡設計的重制模塊(微處理器、存儲器)、通信模塊(無線收發(fā)器)要環(huán)節(jié)，目前，針對其研究的主要內容是如何降低系和供電模塊(電池、DC／CD能量轉換

5、器)等組成。統(tǒng)能耗。網絡節(jié)點由電池供電，節(jié)點能量有限，并且節(jié)點LEACH是一種典型的分簇協(xié)議，通過改變網絡的數量眾多，電池的容量一般不是很大。其特殊的應結構可以達到節(jié)約能耗的目的。但是，它預先選定簇用領域決定了使用過程中，不能給電池充電或者更換頭節(jié)點，并且簇頭直到網絡生命周期結束都是固定不電池。一旦電池能量用完，這個節(jié)點就失去了作用變的；簇頭同時還承擔數據融合、數據發(fā)送的“雙重”(死亡)。因此在傳感器網絡設計過程中，任何技術任務，因此，能量消耗很快。網絡中，一旦簇頭失效，和協(xié)議的使用都要以節(jié)能為前提。簇內數據將全部丟失，整個網

6、絡面臨癱瘓。綜合考慮2無線傳感器的網絡層以及路由協(xié)議以上這些因素，本文設計了一種新的協(xié)議LACHS。它根據網絡中節(jié)點的剩余能量，動態(tài)地選擇集中式或網絡層負責路由發(fā)現與維護，在無線傳感器網絡分布式分簇算法，可以有效延長網絡生命周期；同時中占據著重要的地位，可以說路由協(xié)議的選擇是無限考慮網絡拓撲結構的變化，從而保證網絡的穩(wěn)定性。傳感器網絡設計成功與否的關鍵。一個無線傳感器收稿日期：2008-09-10作者簡介：單曉娜(1982．)，女，山東日照人，南昌大學信息工程學院碩士研究生，研究方向：計算機網絡；李力(1958·)，男，江西上

7、高人，副教授，研究方向：計算機網絡應用與安全，傳感器網絡。82計算機與現代化2009年第9期網絡設計的成功與否，路由協(xié)議非常重要。③僅適合于每個節(jié)點在單位時間內需要發(fā)送的網絡層的主要涉及的問題是：路由協(xié)議和如何改數據量基本相同的情況，而不適合突發(fā)數據通信。進路由協(xié)議，使網絡具有更好的可伸縮性和更強的適④簇頭同時還承擔數據融合、數據發(fā)送的“雙應網絡拓撲的能力。網絡層協(xié)議負責路由發(fā)現和維重”任務，因此，能量消耗很快。護，是無線傳感器網絡的重要因素。⑤頻繁簇頭選舉引發(fā)的通信消耗了能量?？傊W絡中一旦簇頭失效，簇內所有的數據將2．1

8、路由協(xié)議丟失，整個網絡面臨癱瘓。綜合上述因素，可以設計WSN路由協(xié)議負責在sink節(jié)點和其余的節(jié)點間可一種新的LACHS(LowAdaptiveClusterHeads)，它根靠地傳輸數據，根據節(jié)點在路由過程中是否有層次結據網絡中節(jié)點的剩余能量，動態(tài)地選擇集中式或者分構，作用