基于LEACH分簇路由協(xié)議的改進研究.pdf

1、路由協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)的核心技術(shù)之一。與傳統(tǒng)的無線局域網(wǎng)和Ad hoc網(wǎng)絡(luò)相比，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點攜帶的能量和處理能力方面都非常有限，這使得路由協(xié)議的設(shè)計必須以節(jié)省能量和提高節(jié)點的能源利用率為首要目標(biāo)。傳統(tǒng)的路由協(xié)議不適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議必須根據(jù)具體的應(yīng)用環(huán)境和要求而設(shè)計，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計和研究已成為當(dāng)前人們研究領(lǐng)域的一個熱點問題。

2、　　LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy，LEACH)協(xié)議是針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提出的第一個分簇路由協(xié)議，該協(xié)議通過分簇來組織路由，網(wǎng)絡(luò)周期性地動態(tài)選舉簇頭，以此均衡各節(jié)點消耗，有效地延長了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。但LEACH協(xié)議也存在著一些不足:簇頭的選舉是隨機的，沒有考慮實際網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的能量和分布狀況，有可能選舉的簇頭不合理;在傳輸數(shù)據(jù)時采用的是單跳方式等，這些局限性使LEACH協(xié)議不適

3、合大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。
　　針對簇頭選舉時存在的隨機性和盲目性，本文在分析和研究LEACH協(xié)議以及其它一些改進算法的基礎(chǔ)上，提出了基于節(jié)點權(quán)值的簇頭選舉優(yōu)化算法。該算法在選舉簇頭時綜合考慮候選節(jié)點的剩余能量、節(jié)點密度和距離基站的遠(yuǎn)近因素，使每輪都選舉最佳節(jié)點作為簇頭，從而使選舉出的簇頭節(jié)點具有較高的能量并且分布更合理，以此均衡網(wǎng)絡(luò)能耗，延長系統(tǒng)工作時間。最后以MATLAB作為實驗平臺，分別對本文提出的改進算法、LEACH協(xié)議和過去提出的改