無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中LEACH算法的研究與改進(jìn).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型的無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，能夠協(xié)作地實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，傳送到需要這些信息的用戶。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在軍事和許多民用領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用潛力，得到越來(lái)越多的關(guān)注，對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)各個(gè)方面的研究已成為目前學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。由于節(jié)點(diǎn)能量和存儲(chǔ)空間的限制，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議必須維持較小的路由信息并盡可能的減少能量消耗。因此，采取有效的措施對(duì)現(xiàn)有的路由協(xié)議進(jìn)行改進(jìn)

2、，對(duì)于改善網(wǎng)絡(luò)整體性能具有重要意義。
　　 本文著重對(duì)現(xiàn)有的LEACH算法進(jìn)行了研究和改進(jìn)。首先從簇頭數(shù)目的最優(yōu)化入手對(duì)原有的LEACH算法進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)公式的推導(dǎo)得出了最優(yōu)簇頭數(shù)目的表達(dá)式。其次，原有LEACH算法中對(duì)簇頭的選取是按相同概率隨機(jī)產(chǎn)生的，從而就會(huì)造成簇頭節(jié)點(diǎn)分布不均的問(wèn)題，針對(duì)這一問(wèn)題對(duì)節(jié)點(diǎn)的概率參數(shù)的分配進(jìn)行了改進(jìn)，根據(jù)節(jié)點(diǎn)距離基站的遠(yuǎn)近為節(jié)點(diǎn)重新分配相應(yīng)的概率，解決了能耗分配不均衡的問(wèn)題。同時(shí)針對(duì)原有LEA

3、CH算法中簇間采用的單跳通信方式，提出了在節(jié)能方面更有優(yōu)勢(shì)的多跳通信方式，延長(zhǎng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存周期。
　　 使用NS網(wǎng)絡(luò)模擬軟件進(jìn)行仿真驗(yàn)證，對(duì)比了改進(jìn)后的算法和原有LEACH算法的性能，仿真結(jié)果表明，改進(jìn)后的算法使能量分配更均衡，與原有的LEACH算法相比，該算法能有效地降低網(wǎng)絡(luò)平均能耗，從而較大程度地增加了網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)工作時(shí)間，延長(zhǎng)了節(jié)點(diǎn)壽命進(jìn)而延長(zhǎng)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的壽命，但使用改進(jìn)后算法的網(wǎng)絡(luò)其平均傳輸延時(shí)較長(zhǎng)，這在今后的研究中還