基于LEACH的能量节省路由协议的研究-论文.pdf

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1、通信系统与网络技术doi：10．3969／j．issn．1003—3114．2014．05．07引用格式：郦元宏，张卫强，潘小龙．基于LEACH的能量节省路由协议的研究[J]．无线电通信技术，2014，40(5)：24—26基于LEACH的能量节省路由协议的研究郦元宏，张卫强，潘小龙(宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211)摘要：无线传感器网络由于节点能量的限制，在组网中必须要充分考虑到节点能量的情况，以避免由于节点的能量耗尽．造成网络分割。针对经典无线传感器网络协议LEACH没有考虑节点能量的情况，提出了一种基于LEACH的改进协议

2、。该协议实现了对簇头选择的优化，以及对簇头和基站通信路径的优化。OPNET仿真实验结果表明，该协议能有效地延长网络的生命周期，推迟网络分割的出现。关键词：无线传感器网络；LEACH；改进协议；OPNET仿真中图分类号：TP391．4文献标识码：A文章编号：1003—3114(2014)05—24-3ResearchonEnergySavingRoutingProtocolBasedonLEACHLIYuan-hong，ZHANGWei-qiang，PANXiao-long(CollegeofinformationscienceandEngine

3、ering，NingboUniversity，NingboZhejiang315211，China)Abstract：Inwirelesssensornetwork，thenodeenergyislimited．Inordertoavoidthenetworksegmentationcausedbynodeenergyexhaustion，，thenodeenergymustbeconsideredfullyinnetworkingAsnoconsiderationonnodeenergyisdoneintheclassicLEACHproto

4、colofwirelesssensornetworks，thispaperpresentsanimprovedprotocolbasedonLEACH．Thisprotocoloptimizestheclusterheadselectionandclusterheadandbasestationcommunicationpath．TheOPNETsimulationresultsshowthattheimprovedprotocolcanprolongnetworklifecycleanddelaythetimeofNetworkdetachm

5、ent．Keywords：wirelesssensornetwork；LEACH；improvedprotocol；OPNETsimulation簇的建立阶段，第二阶段为数据传输阶段，这2个阶0引言段一起称为一轮。为了减少分簇带来的额外能耗，wsN网络中广泛使用的LEACH(Low．Energy簇稳定阶段远长于传输阶段。在簇的建立阶段，首AdaptiveClusteringHierarchy)协议，也是传感器先是每个节点生成(0，1)之间的一个随机数，如果WSN网络中广泛使用的协议，即传感器网络中最早生成的随机数小于某个给定的阀值，那么该节点提

6、出的分簇路由协议。该协议通过将网络分簇，采将当选为簇头。Ti由式(1)¨生成，在某一轮中每用簇头节点的融合功能有效地减少了数据通信量，个未当选过簇头的节点生成的都是一样的。显著延长了整个网络的生命时间。LEACH中簇头节点的选择是随机产生的，没有考虑到节点的剩余{，㈩能量，另外从簇头到基站采用的是单跳的方式，当距式中，r表示当前进行的轮数，P表示簇头数占所有离远时，能量消耗太快。针对传统LEACH协议的节点数的比例，G表示在前rmod(1／p)轮没有当选这些特点，对簇头的选取算法进行了优化，簇头到基簇头节点的集合。节点被选为簇头后，就向外发送站

7、的通信采用单跳或者多跳将由当前网络的特点决广播信息，其他节点根据收到的广播信息的信号的定，以期达到能量节省的目的。强弱决定要加入的簇，并向簇头发送加入簇的请求。lLEACH协议概述簇头收到请求后将节点加入自己的路由表并为每个节点设定一个TDMA时间表，再将该表发送给所LEACH协议的运行分为2个阶段，第一阶段为有簇内节点。此后的数据传输阶段，节点按照该表进行数据传输。一轮的时间到后，网络重新进入簇收稿日期：2014-05—26形成阶段开始新轮的簇头选举过程。作者简介：郦元宏(1984～)，男，在读研究生。主要研究方向：嵌入式系统。张卫强(196

8、4一)，男，副教授。主要研究方向：嵌入式系统。和平面路由协议相比，LEACH协议能够更好24RadioCommunicationsTechnology