《采用改进算法对无线网络节能优化仿真研究》.pdf

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1、第32卷第06期计算机仿真2015年O6月文章编号：1006—9348(2015)06—0266—05采用改进算法对无线网络节能优化仿真研究吉正洵，江冰，李丽芳，黄鸡(1．河海大学物联网工程学院，江苏常州213022；2．常州市传感网与环境感知重点实验室，江苏常州213022)摘要：研究无线传感器网络(WSNs)节能问题。传统分簇路由算法LEACH在均衡节点能耗方面表现不够理想。为提高网络寿命，提出一种能耗均衡的分簇多跳路由算法。在簇头选举阶段，新算法利用能量阀值和节点剩余能量将节点归类进标准区和警告区两个区域，使得位于不同区域的节点以不同的概率当选为本轮簇头节点，从而保护能量相对较低的节点。

2、在数据稳定传输阶段，簇头与基站之间采用单跳与多跳相结合的通信方式，降低了能量开销。Matlab仿真结果表明，相比于LEACH算法，提出的新算法有效地均衡了网络能量消耗，延长了网络生命周期。关键词：无线传感器网络；能耗均衡；剩余能量；多跳中图分类号：TP393文献标识码：BResearchandSimilationofanImprovedAlgorithmBasedonLEACHAlgorithmJIZheng—xun，JIANGBing，LILi—fang一，HUANGKun，(1．CollegeofInternetofThingsEngineering，HohaiUniversity，Cha

3、ngzhouJiangsu213022，China；2．ChangzhouKeyLaboratoryofSensorNetworksandEnvironmentalSensing，ChangzhouJiangsu213022，China)ABSTRACT：Inthispaper，theenergysavingproblemofWirelessSensorNetworks(WSNs)isresearched．Amulti—hoproutingalgorithmofenergybalancingclusterisproposed．Inthestageofclusterheadnodeselecti

4、on，aDewal—gorithmclassifiesnodesintotwoareasincludingstandardareaandwarningareabyusingenergythresholdandremai—ningenergyofnodes，whichmakesnodeslocatedindifferentareashavediferentprobabilitiesofbeingelectedasclusterheadnodes，SOthatnodeswhichhaverelativelowenergyCallbeprotected．Inthestageofdatastablet

5、rans—mission，clusterheadsandthebasestationusecombinedsingle—hopandmulti—hopcommunicationmode，whichreducesenergycosts．SimulationsinMaflabrevealthat，incontrastwithLEACH，thenewalgorithmproposedinthispapercanbalanceenergyconsumptionofnetworkefectivelyandprolongthenetworklife．KEYWORDS：Wirelesssensornetwo

6、rks(WSNs)；Energyconsumptionbalance；Residualenergy；Multi—hop要J。基于分簇的路由算法能够有效延长网络生存期和提1引言高网络利用率，目前，LEACH_4路由算法是无线传感器网络无线传感器网络是由大量传感器节点通过无线传输构中分簇路由算法的研究基础。成的自组织网络，目的是实时感知、监测、采集和处理区域内HEED1、EECS等算法都是基于LEACH的改进算法，的相关环境参数，并最终发送给终端用户“’。无线传感器HEED算法以剩余能量和通信代价为依据进行簇头选举和网络中节点的能量是由电池提供，节点的生存时间受到电池构建网络拓扑，EECS算法则是

7、将节点剩余能量和簇头到基容量限制，因此，节能问题一直是无线传感器网络的研究热站的距离作为簇头选举和成簇阶段的重要依据。它们都采点。基于此，设计高效低能耗的路由算法来延长网络的生存用了单跳传输方式进行通信，不能有效均衡簇间能耗，也不期，并提高网络的利用率，对无线传感器网络来说非常重适合在大规模的WSNs中应用。针对上述算法存在的不足，提出一种能耗均衡的分簇多跳路由算法，该算法以LEACH基金项目：常