一种基于LEACH的能耗均衡多跳路由算法.pdf

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1、小型微型计算机系统2014年1月第1期JournalofChineseComputerSystemsVo1．35No．12014一种基于LEACH的能耗均衡多跳路由算法胡峰松，肖球(湖南大学信息科学与工程学院，长沙410082)E-mail：hnuyldf@163．tom摘要：针对LEACH协议中簇头选择的不合理以及多个簇头与基站远距离通信能量消耗过多的问题，提出一种新的能耗均衡的多跳路由算法．在簇头数最优的前提下，充分考虑节点的能量和位置因素，结合PEGASIS协议中节点成链思想构造簇头间的多跳路由

2、，最后由链上担任Leader的节点完成与基站的数据通信．Ns2仿真实验表明，与LEACH和LEACH—C相比，该算法能更好的优化簇的结构，均衡网络能耗，延长网络生命周期．关键词：无线传感器网络(WSN)；LowEnergyAdaptineClusteringHierarchy(LEACH)；负载均衡；分簇路由；NS2仿真中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-1220(2014)0l-0070-04Multi-hopRoutingAlgorithmofEenergy-balancing

3、BasedonLEACHHUFeng-song。XIAOQiu(SchoolofInformationScienceandEngineering。HunanUniversity。Changsha410082。China)Abstract：ConcerningtheproblemofUCHroutingprotocolthatcluster—headselectionisunreasonableandmorethanonecluster—headsconsumeexcessiveenergyinthep

4、rocessoflong—distancecommunications。SOanewimprovedmulti-hoproutingalgorithmwasproposed．Onthebasedoftheoptimalcluster—heads，byfullyconsideringtheremainingenergyandthegeographicalpositionofnodes，combinedwiththethoughtofnodeslinkedintoachaininPEGASISprotoc

5、olandconstructedamulti—hoproutingbetweenclus—ters。eventuallytheleadernodeonthechaincompletedthecomunicationwitllthebasestation．NS2simulationexperimentsshowthat。comparedwiththeLEACHandLEACH-Cprotocol，theimprovedalgorithmCanbetteroptimizethestructureofthe

6、culster，balanceenergyconsumption，andprolongthelifecycleoftheentirenetwork．Keywords：wirelesssensornetworks(WSN)；LEACH；loadbalancing；clusteringrouting；NS2simulation1引言结构合理；文献[6]中提出的EDBCM算法则通过引入基于能量和距离的多跳路由，有效地均衡了网络中不同位置节点无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)

7、⋯是的能耗．由大量具有感知、信息采集、数据处理和无线通信等功能的微本文对LEACH及PEGASIS协议进行分析，结合小传感器节点所构成的自组织(Ad—hoc)分布式网络系统．传LEACH和PEGASIS协议在簇头选择以及数据传输过程中的感器节点体积微小，通常只能采用能量有限的电池供电，由于不足，提出了一种基于成链思想的簇间多跳路由算法，从而达节点个数较多以及部署环境的复杂，节点电池的更换往往不到节省能耗，延长网络生命周期的目的．切实际．因此，受应用环境和节点本身特点的影响，如何开发高效、节能的路由协议

8、是目前无线传感器网络的主要研究热2相关研究点之一．近年来，研究人员针对LEACH(LowEnergyAdaptive2．1LEACH算法分析ClusteringHierarchy，低功耗自适应分簇)协议的不足提出了LEACH是MIT的w．B．Heinzelman等人提出的一种多种改进策略．文献[3]中，E-LEACH算法在簇头选举过程低功耗自适应的基于分簇思想的层次路由协议．其基本思想中增加了能量因子，使得簇头节点有足够的能量来完成数据是以循环的方式随机