無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)LEACH路由協(xié)議的改進(jìn)研究.pdf

1、在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的能量有限，難以隨時(shí)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)補(bǔ)充能量，所以能量是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的一項(xiàng)重要資源，決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。因此，根據(jù)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)一種高效節(jié)能的路由協(xié)議是研究無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
　　隨著對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的深入研究，越來(lái)越多的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議被提出來(lái)，但每種路由協(xié)議都是針對(duì)不同的應(yīng)用需求而產(chǎn)生的，只是對(duì)其中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，沒(méi)有面面俱到地對(duì)所有參數(shù)進(jìn)行完善。本文在綜合比較

2、了平面路由協(xié)議和分層路由協(xié)議的基礎(chǔ)上選擇了對(duì)經(jīng)典的分簇路由協(xié)議 LAECH進(jìn)行研究，并針對(duì)該協(xié)議的不足，提出了一種基于LEACH的改進(jìn)協(xié)議。本文的主要內(nèi)容如下：首先，在本文的研究背景下，闡述了本文的研究意義。其次，在概述了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，綜述了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議，并對(duì)比分析了幾種經(jīng)典的路由協(xié)議。最后，分析了LEACH協(xié)議的工作原理，并針對(duì)LEACH協(xié)議沒(méi)有考慮到節(jié)點(diǎn)的剩余能量、非簇頭節(jié)點(diǎn)的位置以及簇頭與基站只使用單跳通信帶來(lái)

3、的能耗較大的問(wèn)題，提出了一種針對(duì) LEACH協(xié)議的改進(jìn)分簇路由協(xié)議（Improved-Leach）。Improved-Leach對(duì)用于選擇簇頭的閾值進(jìn)行了重新定義，綜合考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量和當(dāng)前節(jié)點(diǎn)未當(dāng)選為簇頭的輪數(shù)這兩個(gè)方面的因素。同時(shí)，提出了新的分簇結(jié)構(gòu)模式，當(dāng)非簇頭節(jié)點(diǎn)與基站的距離比它到所有的簇頭的距離都小時(shí)，非簇頭節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)與基站直接通信。此外，為了進(jìn)一步減少LEACH協(xié)議只使用單跳通信帶來(lái)的能耗較大的問(wèn)題，采用了單

4、跳與多跳相結(jié)合的傳輸方法。
　　通過(guò)MATLABR2014a軟件對(duì)改進(jìn)協(xié)議Improved-Leach與原始LEACH協(xié)議和其它幾種改進(jìn)協(xié)議（LEACH-NEW、LEACH-C及Leach-advanced）進(jìn)行了對(duì)比模擬測(cè)試，結(jié)果表明，LEACH、LEACH-NEW、LEACH-C及Leach-advanced協(xié)議分別在160輪，170輪、180輪及210輪左右時(shí)就開(kāi)始出現(xiàn)死亡節(jié)點(diǎn)，而Improved-Leach協(xié)議在330輪左