無線傳感網絡LEACH路由協(xié)議的改進研究.pdf

1、在無線傳感網絡中，每個傳感器節(jié)點的能量有限，難以隨時對傳感器節(jié)點補充能量，所以能量是整個網絡中的一項重要資源，決定了整個網絡的生存時間。因此，根據無線傳感網絡的特點來設計一種高效節(jié)能的路由協(xié)議是研究無線傳感網絡的一項重要內容。
　　隨著對無線傳感網絡的深入研究，越來越多的無線傳感網絡路由協(xié)議被提出來，但每種路由協(xié)議都是針對不同的應用需求而產生的，只是對其中的一項或幾項參數進行了改進，沒有面面俱到地對所有參數進行完善。本文在綜合比較

2、了平面路由協(xié)議和分層路由協(xié)議的基礎上選擇了對經典的分簇路由協(xié)議 LAECH進行研究，并針對該協(xié)議的不足，提出了一種基于LEACH的改進協(xié)議。本文的主要內容如下：首先，在本文的研究背景下，闡述了本文的研究意義。其次，在概述了無線傳感網絡的基礎上，綜述了無線傳感網絡中的路由協(xié)議，并對比分析了幾種經典的路由協(xié)議。最后，分析了LEACH協(xié)議的工作原理，并針對LEACH協(xié)議沒有考慮到節(jié)點的剩余能量、非簇頭節(jié)點的位置以及簇頭與基站只使用單跳通信帶來

3、的能耗較大的問題，提出了一種針對 LEACH協(xié)議的改進分簇路由協(xié)議（Improved-Leach）。Improved-Leach對用于選擇簇頭的閾值進行了重新定義，綜合考慮了節(jié)點的剩余能量和當前節(jié)點未當選為簇頭的輪數這兩個方面的因素。同時，提出了新的分簇結構模式，當非簇頭節(jié)點與基站的距離比它到所有的簇頭的距離都小時，非簇頭節(jié)點作為一個獨立的節(jié)點與基站直接通信。此外，為了進一步減少LEACH協(xié)議只使用單跳通信帶來的能耗較大的問題，采用了單

4、跳與多跳相結合的傳輸方法。
　　通過MATLABR2014a軟件對改進協(xié)議Improved-Leach與原始LEACH協(xié)議和其它幾種改進協(xié)議（LEACH-NEW、LEACH-C及Leach-advanced）進行了對比模擬測試，結果表明，LEACH、LEACH-NEW、LEACH-C及Leach-advanced協(xié)議分別在160輪，170輪、180輪及210輪左右時就開始出現死亡節(jié)點，而Improved-Leach協(xié)議在330輪左