基于无线传感器leach算法改进方法的研究文献综述

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1、黄河科技学院毕业论文（文献综述）第8页单位代码01学号分类号TP312密级文献综述基于无线传感器LEACH算法改进方法的研究院（系）名称信息工程学院专业名称网络工程2013年4月6日基于无线传感器LEACH算法改进方法的研究摘要黄河科技学院毕业论文（文献综述）第8页作为一种新的信息获取方式和处理模式，无线传感器网络(wirelesssensornetwork，简称WSN)目前已成为国内外备受关注的研究热点。无线传感器网络(WSN)是众多的传感器通过无线通信的方式，相互联系，处理、传递信息的网络。该网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术，可以实时监测、感知和采

2、集网络分布区域内的各种对象的信息，并对这些信息进行处理，传送给所需用户。本文主要对无线传感网络特点和路由协议作了说明，介绍了LEACH路由协议的工作原理。并针对它存在的不足，比较分析了DCHS路由算法、LEACH-C和LEACH-F算法。关键词：无线传感器网络，LEACH算法，路由协议1无线传感器网络的特点黄河科技学院毕业论文（文献综述）第8页无线传感器网络的特点无线传感器网络除了具有无线网络的移动性、断接性等共同特征以外,还具有很多其他鲜明的特点[1]。（1）传感节点体积小，成本低，计算能力有限。无线传感器网络是在MEMS技术、数字电路技术基础上发展起来的，传感节点各部分集成度很高，

3、因此具有体积小的优点，当然从应用角度讲，减小节点尺寸也是必须考虑的设计要素。传感网络是由大量的传感节点组成的，单个节点的成本直接影响到网络的总体成本，如果总体成本比使用传统传感器的成本高，势必会影响无线传感网络的竞争力。（2）传感节点数量大、易失效，具有自适应性。根据应用的不同，传感器节点的数量可能达到几百万个，甚至更多。此外，传感器网络工作在比较恶劣的环境中，经常有新节点加入或已有节点失效，网络的拓扑结构变化很快，而且网络一旦形成，人很少干预其运行。因此，传感器网络的硬件必须具有高强壮性和容错性，相应的通信协议必须具有可重构和自适应性。（3）通信半径小，带宽很低。无线传感器网络是利用

4、“多跳”来实现低功耗下的数据传输，因此其设计的通信覆盖范围只有几十米。和传统无线网络不同，传感器网络中传输的数据大部分是经过节点处理过的数据，因此流量较小。根据目前观察到的现象特性来看，传感数据所需的带宽将会很低(1~100kbit/s)。（4）电源能量是网络寿命的关键。无线传感器网络中通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中，能源无法替代，只能选择扭扣式电池供电，电源能量极其有限，因此电源效率是设计考虑的关键因素。（5）数据管理与处理是传感器网络的核心技术[2]。对于观察者来说，传感器网络的核心是感知数据，而不是网络硬件。以数据为中心的特点要求传感器网络的设计必须以感知数据管理

5、和处理为中心，把数据库技术和网络技术紧密结合，从逻辑概念和软、硬件技术两个方面实现一个高性能的以数据为中心的网络系统，使用户如同使用通常的数据库管理系统和数据处理系统一样自如地在传感器网络上进行感知数据的管理和处理。黄河科技学院毕业论文（文献综述）第8页2WSN层次路由协议概述无线传感器的路由协议起着监控网络拓扑的变化，建立、维护和删除节点间路由，保证在恶劣的环境中节点间信息的准确、高效和及时传递。无线传感器网络节点间以AdHoc方式进行通信，每个节点都可以充当路由器的角色，并且每个节点都具备动态搜索、定位和恢复链接的能力。路由协议负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点，主要包括

6、两方面的功能：一是寻找源节点和目的节点间的优化路径；二是将数据分组沿着优化路径正确的出发[3]。它的路由协议有平面路由协议、分簇路由协议、能量感知路由协议、基于查询的路由协议、基于地理位置的路由协议等[4]，本文针对分簇路由协议进行说明。在分簇路由协议中，网络通常被划分为簇群，每个簇群由一个或多个成员组成，形成最高一级的网络。在高一级网络中，又可以分簇群，再次形成更高一级的网络，直至形成最高级的网络。分级结构中，簇群头节点不仅负责所管辖群内信息的收集和融合处理，还负责簇群间的转发[5]。分簇路由协议中每个簇群的形成通常是基于传感器节点的保留能量和簇群头节点的接近程度，同时为了延长整个网

7、络的生存期，簇群头节点的选择需要周期更新。分簇路由协议的优点是适合大规模的传感器网络环境，可扩展性较好。缺点是簇群头节点的可靠性和稳定性对全网性能的影响较大，信息的采集和处理也会消耗簇群头节点的大量能量。分簇路由协议主要有LEACH，PEGASIS，TEEN，APTEEN，TTDD，EARSN等，以下主要分析了典型的LEACH路由算法[6]。黄河科技学院毕业论文（文献综述）第8页3LEACH路由协议工作原理低功耗自适应聚类分级LEACH协议是无