无线传感器网络LEACH算法改进及其仿真.pdf

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1、科技·探索·争鸣Sc科ience&技Tech视nology$Vqision-TT论坛无线传感器网络LEACH算法改进及其仿真孙鹏飞(西安邮电大学，陕西西安710061)【摘要】为最大限度延长网络寿命，本文在选取簇头节点时引入节点的剩余能量和节点的集中度，对无线传感器网络LEACH算法进行改进．提出一种新的无线传感器路由算法LEACH—Ec．该算法与现有LEACH算法主要有两点不同：1)根据节点的剩余能量选取簇头节点：2)选取周围区域分布密集的节点作为簇头节点。仿真实验结果表明。LEACH—Ec算法能有效均衡网络节点能量消耗和延长网络生命周期【关键词】无线传感器网络；路由协议；簇头选取；仿

2、真ImprovementLEACHAlgorithmandSimulationofinWirdessSensorNetworksSUNPen2_feifXi’anUniversityofPostsandTelecommunications,Xi’anShaanxi710061．China)【Abstract]Toprolongeffeetivlythelifetimeofthenetwork，thispaperproposesanimprovedlowenergyadaptiveclusteringhierarchyalgorithmbyintroducingthenode’Sremai

3、ningenergyandcentralizeddegree．TherearemainlytwodifferencesfromtraditionalLEACH：11LEACH—ECwillconsiderthenode’Sremainingenergyatadvertisementphasethathasm~imumofenergyastheclusteringheadnode．21LEACH—ECwillconsiderthenode’Sgeographicperimeteratadvertisementphasethathasm~imumofcentralizeddegreeasth

4、eclusteringheadnode．ThesimulationresultsshowthatLEACH—ECcanbalancetheenergyconsumptionandprolongthenetworklifetimemoreeffictivelythantraditionalLEACH．【Keywords]Wirelesssensornetworks(WSNs)；Routing；Headselecting；Simulation0引言2LEACH—EC路由协议无线传感器网络(WirelessSens0rNetworks．WSNs)是由众多传感针对LEACH路由协议存在的上述缺点

5、．本文在簇头选取上进行器节点以多跳自组织的方式形成的分布式网络系统。其在许多领域内了改进。以平衡网络总能量消耗．延长网络寿命为主要设计目标，提出有着广阔的应用前景．已成为国内外学者的研究热点之一。但传感了一种改进的路由协议——基于LEACH的簇头选取改进协议器节点有其自身的局限性，比如计算能力弱、电池能量少等。如何减少(LEACH—EC)。改进后的LEACH—EC协议与LEACH协议思想一样．节点使用能量延长网络生命周期是WSNs路由协议设计的一个重要仍然使用轮的概念．每个轮回分为两个阶段：簇的建立和稳定的数据目标。传输阶段，稳定数据传输阶段的持续时间要大于簇建立所需的时间。路由协议是W

6、SNs一项关键技术．完成的是数据传输任务低功LEACH协议中簇头节点随机选取．为了选出周围节点分布较耗自适应聚类(LowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy．LEACH)是一密，邻居节点较多的簇头节点。我~fFJl入节点集中度的概念。假定无线种基于分簇的能量有效路由协议其思想是网络周期性随机选择簇头传感器网络中的任意一节点N的通信半径为R．假设该节点有j个邻节点．其它节点以就近原则加入相应的簇头，形成虚拟簇。簇内节点将居节点，且这j个邻居节点与该节点N的距离为d，，则节点N的集中感知到的数据直接发送给簇头．簇头节点将本簇内的数据融合后以一度为跳的方式传输给S

7、ink节点分层路由的优点扩展性好．能够应用于大c_规模WSNs中。但是该算法中簇头节点是随机选取的。针对该算法的；鲁不足，本文提出了改进的LEACH路由算法(LEACH—EC)LEACH—EC为了确保网络中节点负载均衡．在簇头选取时不得不考虑节点的算法在选取簇头节点时考虑了节点的剩余能量和节点的分布位置．选剩余能量．节点剩余能量多的节点以较高的概率当选为簇头节点所择剩余能量多、且周围传感器节点分布密集的节点作为簇头节点．尽以，将节点