無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH分簇路由協(xié)議的研究與改進(jìn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量具有特定功能的傳感器節(jié)點，通過自組織的無線通信方式，相互傳遞信息，協(xié)同地完成特定功能的智能專用網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點能量有限，并且，通常運行在人無法接近的惡劣或危險的遠(yuǎn)程環(huán)境中，通過更換電池來補(bǔ)充能源是不現(xiàn)實的。因此，如何有效利用各節(jié)點能量進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)，并設(shè)計高效的路由協(xié)議來延長網(wǎng)絡(luò)生命周期成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心問題。
　　本文首先簡單介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、體系結(jié)構(gòu)、特點以及應(yīng)用，對現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)

2、議進(jìn)行詳細(xì)闡述與對比。然后，重點分析了低功耗自適應(yīng)聚類路由協(xié)議LEACH，LEACH協(xié)議以循環(huán)的方式隨機(jī)選擇簇首節(jié)點，將整個網(wǎng)絡(luò)的能量負(fù)載平均分配到每個節(jié)點上，從而減低能耗、延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間。然而，該算法在進(jìn)行簇首選擇時采用各節(jié)點等概率隨機(jī)成為簇首的選取方式，沒有考慮到節(jié)點的剩余能量，可能導(dǎo)致所選的簇首不是最優(yōu)，從而影響整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時間，另外，基站往往距離簇頭節(jié)點較遠(yuǎn)，遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)發(fā)送會造成大量的能量消耗。因此，本文針對L

3、EACH協(xié)議的以上不足，隨后，提出一種改進(jìn)的LEACH_ IMP協(xié)議，該協(xié)議充分考慮了節(jié)點剩余能量、簇間多跳數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫蛩兀诖仡^的選舉階段，通過限制低能量節(jié)點參與簇頭選取、引入定時器機(jī)制以及改進(jìn)閡值公式，保證了所選出來簇頭的健壯性;在數(shù)據(jù)傳輸階段，引入簇頭間的多跳數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，大大降低了由于遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸所造成的額外能耗。
　　最后，利用NS2仿真平臺對提出的路由算法進(jìn)行仿真和性能評估，并對實驗結(jié)果進(jìn)行了分析。仿真實驗表明，LE