無(wú)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(wú)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(diǎn)，通過(guò)自組織的無(wú)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(diǎn)能量有限，并且，通常運(yùn)行在人無(wú)法接近的惡劣或危險(xiǎn)的遠(yuǎn)程環(huán)境中，通過(guò)更換電池來(lái)補(bǔ)充能源是不現(xiàn)實(shí)的。因此，如何有效利用各節(jié)點(diǎn)能量進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)，并設(shè)計(jì)高效的路由協(xié)議來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期成為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心問(wèn)題。
　　本文首先簡(jiǎn)單介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及應(yīng)用，對(duì)現(xiàn)有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)

2、議進(jìn)行詳細(xì)闡述與對(duì)比。然后，重點(diǎn)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(diǎn)，將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量負(fù)載平均分配到每個(gè)節(jié)點(diǎn)上，從而減低能耗、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。然而，該算法在進(jìn)行簇首選擇時(shí)采用各節(jié)點(diǎn)等概率隨機(jī)成為簇首的選取方式，沒(méi)有考慮到節(jié)點(diǎn)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(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，另外，基站往往距離簇頭節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)，遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)發(fā)送會(huì)造成大量的能量消耗。因此，本文針對(duì)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(diǎn)剩余能量、簇間多跳數(shù)據(jù)傳輸?shù)纫蛩?，在簇頭的選舉階段，通過(guò)限制低能量節(jié)點(diǎn)參與簇頭選取、引入定時(shí)器機(jī)制以及改進(jìn)閡值公式，保證了所選出來(lái)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(tái)對(duì)提出的路由算法進(jìn)行仿真和性能評(píng)估，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。仿真實(shí)驗(yàn)表明，LE