基于LEACH的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議的研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)投放在無(wú)人可到達(dá)或者比較危險(xiǎn)的檢測(cè)區(qū)域中形成的。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛的應(yīng)用在軍事，農(nóng)業(yè)，環(huán)境檢測(cè)等方面。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的首要問(wèn)題之一是如何利用路由協(xié)議解決數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題。由于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與其他通信網(wǎng)相比有著截然不同的特點(diǎn)，如節(jié)點(diǎn)能量受限、網(wǎng)絡(luò)中存在大量的數(shù)據(jù)冗余、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易變化等，因此設(shè)計(jì)出降低節(jié)點(diǎn)能耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的路由協(xié)議是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)重點(diǎn)。
　　本文對(duì)現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中路

2、由協(xié)議進(jìn)行了分析。針對(duì)LEACH協(xié)議中的不足之處，以降低節(jié)點(diǎn)能耗，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)能量均衡為目的，提出兩種改進(jìn)算法并對(duì)其進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)證明。主要內(nèi)容如下：
　　1)介紹了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)以及無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類(lèi)，對(duì)比了典型的幾種路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)；
　　2)針對(duì)LEACH協(xié)議中節(jié)點(diǎn)能耗大的問(wèn)題，提出一種節(jié)點(diǎn)能耗均衡的均勻分簇算法(EBEC)。利用分割線(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)均勻分簇的思想來(lái)優(yōu)化簇頭節(jié)點(diǎn)的位置，再利用定時(shí)器觸發(fā)機(jī)制競(jìng)爭(zhēng)

3、出最優(yōu)簇頭，避免了簇頭的隨機(jī)選舉，有效降低了節(jié)點(diǎn)能耗。
　　3)對(duì)于基于 LEACH的非均勻分簇協(xié)議，靠近基站的節(jié)點(diǎn)因?yàn)檗D(zhuǎn)發(fā)任務(wù)重而過(guò)早死亡，提出一種基于可變扇區(qū)的非均勻分簇的算法（UCBVS）。利用可變扇區(qū)和同心圓將網(wǎng)絡(luò)合理的動(dòng)態(tài)劃分，同時(shí)依據(jù)簇頭的權(quán)值判斷是否需要重新選擇簇頭。而當(dāng)簇內(nèi)剩余能量低于網(wǎng)絡(luò)平均剩余能量的時(shí)候，會(huì)考慮重新分簇。達(dá)到均衡網(wǎng)絡(luò)能耗的目的。
　　仿真結(jié)果表明，相比于 LEACH協(xié)議，EBEC有效的延長(zhǎng)