LEACH路由协议技术的分析及改进.pdf

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1、计算机与脱代化2009年第9期JISUANJIYUXIANDAIHUA总第169期文章编号：1006-2475(2009)09-0081-03LEACH路由协议技术的分析及改进单晓娜，李力(南昌大学信息工程学院，江西南昌330031)摘要：无线传感器网络作为计算、通信和传感器三项技术相结合的产物，是一种全新的信息获取和处理技术。本文在简要介绍无线传感器网络的基础上，分析了LEACH分级路由协议存在的一些问题以及如何解决这些问题。关键词：无线传感器网络；网络层；层次路由协议；LACHS协议中图分类号：TP393文献标识码：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无线传感器网络简介无线传感器网络是由一组传感器节点以自组织无线传感器网络是由许许多多个不同的功能或的方式构成的无线网络，其目的是协作的感知、采集不同的无线传感器节点组成的。每个传感器节点由和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并将信息发数据采集模块(传感器、A／D转换器)、数据处理和控送给观察者。路由协议是无线传感器网络设计的重制模块(微处理器、存储器)、通信模块(无线收发器)要环节，目前，针对其研究的主要内容是如何降低系和供电模块(电池、DC／CD能量转换

5、器)等组成。统能耗。网络节点由电池供电，节点能量有限，并且节点LEACH是一种典型的分簇协议，通过改变网络的数量众多，电池的容量一般不是很大。其特殊的应结构可以达到节约能耗的目的。但是，它预先选定簇用领域决定了使用过程中，不能给电池充电或者更换头节点，并且簇头直到网络生命周期结束都是固定不电池。一旦电池能量用完，这个节点就失去了作用变的；簇头同时还承担数据融合、数据发送的“双重”(死亡)。因此在传感器网络设计过程中，任何技术任务，因此，能量消耗很快。网络中，一旦簇头失效，和协议的使用都要以节能为前提。簇内数据将全部丢失，整个网

6、络面临瘫痪。综合考虑2无线传感器的网络层以及路由协议以上这些因素，本文设计了一种新的协议LACHS。它根据网络中节点的剩余能量，动态地选择集中式或网络层负责路由发现与维护，在无线传感器网络分布式分簇算法，可以有效延长网络生命周期；同时中占据着重要的地位，可以说路由协议的选择是无限考虑网络拓扑结构的变化，从而保证网络的稳定性。传感器网络设计成功与否的关键。一个无线传感器收稿日期：2008-09-10作者简介：单晓娜(1982．)，女，山东日照人，南昌大学信息工程学院硕士研究生，研究方向：计算机网络；李力(1958·)，男，江西上

7、高人，副教授，研究方向：计算机网络应用与安全，传感器网络。82计算机与现代化2009年第9期网络设计的成功与否，路由协议非常重要。③仅适合于每个节点在单位时间内需要发送的网络层的主要涉及的问题是：路由协议和如何改数据量基本相同的情况，而不适合突发数据通信。进路由协议，使网络具有更好的可伸缩性和更强的适④簇头同时还承担数据融合、数据发送的“双应网络拓扑的能力。网络层协议负责路由发现和维重”任务，因此，能量消耗很快。护，是无线传感器网络的重要因素。⑤频繁簇头选举引发的通信消耗了能量。总之，网络中一旦簇头失效，簇内所有的数据将2．1

8、路由协议丢失，整个网络面临瘫痪。综合上述因素，可以设计WSN路由协议负责在sink节点和其余的节点间可一种新的LACHS(LowAdaptiveClusterHeads)，它根靠地传输数据，根据节点在路由过程中是否有层次结据网络中节点的剩余能量，动态地选择集中式或者分构，作用