無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH路由協(xié)議的改進(jìn).pdf

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1、2Ul6年儀表技術(shù)與傳感器2016第8期InstrumentTechniqueandSensorNo．8無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH路由協(xié)議的改進(jìn)王波，付得勝(重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，重慶400044)摘要：針對(duì)LEACH協(xié)議沒有考慮到節(jié)點(diǎn)的剩余能量。非簇頭節(jié)點(diǎn)的位置及簇頭與基站只使用單跳通信帶來的能耗較大的問題。提出了一種基于LEACH協(xié)議的改進(jìn)分簇路由協(xié)議Improved—LEACHImpr0ved—LEACH協(xié)議綜合考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)未當(dāng)選為簇頭的輪數(shù)，離基站較近的非簇頭節(jié)點(diǎn)與基站直接通信和單跳與多跳相結(jié)合的數(shù)據(jù)傳輸方式4個(gè)方面的因素MATLAB的仿真實(shí)驗(yàn)表明：相比LEA

2、CH協(xié)議，Improved-LEACH協(xié)議把網(wǎng)絡(luò)中的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的死亡時(shí)間推遲了170輪左右．把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間延長了400輪左右，明顯地提高了網(wǎng)絡(luò)的能量利用率．延長了網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間關(guān)鍵詞：LEACH協(xié)議；剩余能量；路由協(xié)議：能量利用率中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002—1841(2016)08—0071—04ImprovementforLEACHRoutingProtocolinWirelessSensorNetworkWANGBo，F(xiàn)UDe—sheng。(CollegeofComputerScience，ChongqingUniversity，Chongqi

3、ng400044，China)Abstract：AimingattheproblemsthattheLEACHprotocoldoesn’tconsiderresidualenergyofnode，positionofthenon—clusterandtheclusterheadscommunicatewithbasestationdirectlyusingonehopcommunicationwhichwillbringgreatenergyconsumption．Soanimprovedprotocol“Improved-LEACH”wasproposedbasedonLEAC

4、Hprotoco1．Improved—LEACHprotocoltakesfouraspectsintoconsiderationincludingtheresidualenergyofthesensornode，thenumberofroundsthepresentnodenotselectedasclusterhead，thenon—clusterheadsclosertobasestationcommunicatewithbasestationdirectly，hopandmulti—hopcombinedbetweentheclusterheadandthebasestat

5、ion．Matlabsimulationresultsshowthat，comparedwithLEACHprotocol，thedeathtimeofthefirstnodewillbedelayedforabout170roundsbyImproved--LEACHprotocdandthesurvivaltimeofthenet—workwillbedelayedforabout400rounds．Obviously，itimprovestheenergyutilizationrateofnetworkandextendsthenetworklifetime．Keywords

6、：LEACHprotocol；residualenergy；routingprotocol；energyutilizationrate0引言在LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的。文獻(xiàn)『7]在在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由于每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的能LEACH協(xié)議的簇頭選舉過程中考慮到了節(jié)點(diǎn)的剩余量是有限的，而又不能隨時(shí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)補(bǔ)充能能量，并對(duì)每個(gè)簇中的成員數(shù)量進(jìn)行了限制。文獻(xiàn)量，所以，能量是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中比較重要的資源，它決定[8]針對(duì)LEACH協(xié)議下簇間能耗不均衡的問題，提出了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。因此，根據(jù)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的了一種利用分集增益消除多徑衰落的特點(diǎn)，將協(xié)同通特點(diǎn)來設(shè)計(jì)一種高效節(jié)能的路由協(xié)

7、議是研究無線傳信應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的思路。文獻(xiàn)『9]針對(duì)感網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)重要內(nèi)容[1-5]。LEACH¨6(1owenergya．LEACH協(xié)議簇頭選舉的盲目性，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)能耗不均勻daptiveclusteringhierarchy)是基于分簇的低功耗自適和單跳通信帶來的能耗大的問題，提出了一種綜合考應(yīng)路由協(xié)議，其基本思路是周期性地通過隨機(jī)選擇簇慮簇頭的選舉機(jī)制．“生命游戲”的睡眠調(diào)度模型和多頭的方式將網(wǎng)絡(luò)分成若干個(gè)簇，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有跳的通信方式的改進(jìn)協(xié)議。同等的機(jī)會(huì)