無線傳感器網絡LEACH協(xié)議的探討及改進.pdf

1、無線傳感器網絡(WSN)作為未來新興技術之一，它的發(fā)展和廣泛應用，將對人們的社會生活和產業(yè)變革帶來極大的影響和產生巨大的推動。它相對于移動通信網、無線局域網、藍牙網絡、Adhoc網絡等常見的無線網絡具有很多新的特點，有很多的研究熱點。 無線傳感器網絡由能量有限的節(jié)點組成。其應用無線通信來從特定區(qū)域采集，處理有用的數據，因此以能量有效的方式來采集，處理數據來保證網絡的最大化生存時間是WSN的一個研究重點，即能量問題。本文將能量問題

2、與無線傳感器網絡的另一研究熱點通信協(xié)議結合，研究能量有效的通信協(xié)議，主要探討了低能量自適應聚類(LEACH)協(xié)議及可行的改進。 近年來，提出了很多針對無線傳感器網絡的無線通信協(xié)議，其中之一就是LEACH協(xié)議，LEACH協(xié)議是一種自組織的、自適應的、能量有效的、聚類網絡協(xié)議。考慮無線傳感器網絡的網絡特性，有效的延長了網絡的生存時間。 但LEACH協(xié)議的隨機類首選擇機制并不能做到最優(yōu)，無法保證類首處于恰當的位置，并未能考慮類

3、首的剩余能量水平，可能導致類首過早耗盡能量，減少網絡整體生存時間。另一方面在聚類建立過程中，由于無線信道特性，可能出現消息丟失，從而導致部分節(jié)點的數據不可得并加大能量消耗。并且LEACH協(xié)議僅限于于單跳通信，所以有必要擴大其應用范圍，這也有利于降低能量消耗。為此，本文在下面幾方面對LEACH協(xié)議進行了改進： 1)在選擇類首時考慮節(jié)點的位置及剩余能量水平及聚類之間的負載平衡，仿真證明這項改進能夠明顯的提高網絡的生存時間。第一個電量

4、耗盡節(jié)點出現時間(FND)，最后一個存活節(jié)點電量耗盡時間(LND)都有較大提高。 2)在聚類的建立過程中，將一些新的機制加入CSMA/CD中，來避免消息的沖突及節(jié)點數據的丟失，而不是使用較復雜的MAC協(xié)議。 3)在類首之間采取多跳通信，有效地減低了類首的能量消耗，并均衡了類首的能量且避免了遠離sink點的類首的能量過早耗盡。與LEACH協(xié)議相比，我們的改進在能量有效性和網絡生存時間上都有所提高。 綜上所述，我們對