一种基于LEACH的无线传感器网络路由算法及仿真.pdf

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1、第47卷第】期通信技术Vol，47No．12014年1月CommunicationsTechnologyJan．2014doi：10．3969／j．issn．1002—0802．2014．01．012一种基于LEACH的无线传感器网络路由算法及仿真苏俭华，刘宇红，徐跃州(贵州大学电子信息学院，贵州贵阳550025)摘要：在低功耗自适应分簇(LEACH，LowEnergyAdaptiveClusteringHierarch)算法中，由于每一轮循环都要重新构造簇，距离较远的簇头节点可能会因长距离发送数

2、据而过早耗尽自身能量，能量较低的节点当选为簇头节点时将会加速该节点的死亡，影响整个网络的生命周期。针对LEACH算法分簇机制中存在的不足，提出了一种改进的路由算法。仿真结果表明，改进算法通过考虑节点的剩余能量与固定分簇的方法，有效的改善了网络能量均衡，提高了网络生存时间。关键词：无线传感器网络分簇路由算法网络生存时间中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1002—0802(2014)01-0060-04ARoutingAlgorithmandSimulationofWSNbasedonLE

3、ACHSUJian—hua，LIUYu～hong，XUYue—zhou(CollegeofElectronicsandInformation，GuizhouUniversity，GuiyangGuizhou550025，China)Abstract：LEACHalgorithmisthetypicallayeredroutingprotocolofWSN，asitreconstructedclusterseachloop，thedistantclusterheadnodescouldbeoutof

4、workeasilyowingtolong—distance—sendingdata．Whenthedistantnodeisselectedtotheclusterheadone，itcouldacceleratethedeathofthenodes，disruptingthenetworklifecycle．AimingatthedefectoftheLEACHalgorithmclusteringmechanism，akindofimprovedroutingalgorithmispropo

5、sed．Experimentalresultindicatesthatwiththeresidualenergyofnodeandfixedclustering，theequipoiseofnetworkenergycouldbeimproved，andthenetworklifetimeincreased．Keywords：wirelesssensornetworks；cluster-basedroutingalgorithm；networklifetime0引言反恐、危险区域远程控制等诸多领域

6、

7、4J。由于无线无线传感器网络¨(WSN)是一种低功耗、低传感器网络节点的能力限制，以及节点能量无法补成本、低速率的无线通信网络，它由众多传感器节点给的特点，因此设计一套有效的路由算法来提高能以自组织方式组成，借助节点内置的传感器测量采量效率是十分重要的。集所在周边环境中我们感兴趣的物质现象的信息。从网络逻辑结构角度可以将无线传感器网络路并通过数据处理单元对采集信息进行处理，获得详由算法分为平面路由和分簇路由。鉴于分簇路由算尽准确的信息，最后将这些信息发送到需要它们的法具有良好的可扩展性，适用于大

8、规模的WSN中，处理节点。用户通过终端的管理和分析软件来观i贝0现研究主要重点集中在分簇路由算法上，而低功耗网络的运行状况，并且可以对网络中的各个节点进自适应分簇(LEACH)算法是比较成熟且具有代表行管理和监控。性的层次路由算法。分簇路由算法中簇头节点的产根据无线传感器网络自身的优势和特点，它在生方式一直是人们研究的重点和热点，其巾典型的恶劣环境、无人区、资源受限等场景中具有得天独厚有集中控制类算法LEACH—CL6]，基本思想是全网的应用价值，能够客观有效的获取物理信息，具有十节点直接与基站进

9、行信息交互，基站根据得到的各分广阔的应用前景，可应用于军事国防、工农业控个节点信息，然后结合全局信息来选择最优的簇头制、目标跟踪、智能家居、医疗健康、环境监测、防恐节点，但是由于各个节点每次都要与基站进行交互，·60．第47卷苏俭华，刘宇红，徐跃州：一种基于LEACH的无线传感器网络路由算法及仿真第1期这样额外增加了不少能量消耗；在文献[7]中李成2改进算法岳等人提出的LEACH—T算法则是将簇头的产生依2．1传送节点的选择靠定时器产生一个随机时间间隔，拥有最短的时间间隔的节点将有