基于LEACH的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)作為新興的網(wǎng)絡(luò)測控技術(shù)，是能夠自主實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、融合和傳輸應(yīng)用的智能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)使邏輯上的信息世界與真實(shí)的物理世界緊密結(jié)合，從而真正實(shí)現(xiàn)“無處不在”的計(jì)算模式。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無論是在國防還是在國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域均有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中電池能量是每個(gè)節(jié)點(diǎn)最寶貴的資源，如何高效使用能量來最大化網(wǎng)絡(luò)的生命周期和維持能量的持續(xù)供應(yīng)是設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則。本文以提高網(wǎng)絡(luò)生存周期為最終

2、目的，對傳統(tǒng)的層次式路由協(xié)議算法LEACH進(jìn)行了研究。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是隨機(jī)部署在應(yīng)用區(qū)域的，一般來說很容易遭受惡意節(jié)點(diǎn)的攻擊，為了提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性提出了基于概率預(yù)測機(jī)制的LEACH-P改進(jìn)算法，該算法在簇頭選舉時(shí)充分考慮惡意節(jié)點(diǎn)的攻擊對網(wǎng)絡(luò)的影響，根據(jù)給出的概率計(jì)算公式對候選簇頭節(jié)點(diǎn)所在的虛擬網(wǎng)格被捕獲的概率進(jìn)行計(jì)算，減小了被捕獲節(jié)點(diǎn)當(dāng)選的概率;在簇頭劃分階段考慮到若是簇區(qū)面積均勻的話，離基站遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)消耗能量大從而提出了改進(jìn)的簇區(qū)劃分方

3、法，使得離基站近的簇面積大、節(jié)點(diǎn)多，使網(wǎng)絡(luò)能耗更平衡。當(dāng)不考慮攻擊節(jié)點(diǎn)的情況下，為了使網(wǎng)絡(luò)能耗均衡，本文提出了LEACH-E算法，它首先基于剩余能量對簇頭選舉閾值公式進(jìn)行改進(jìn)，并根據(jù)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)目計(jì)算最佳簇頭數(shù)，從而基于能量和與簇頭的距離因素進(jìn)行附加簇頭的選舉。
　　本文使用Matlab對改進(jìn)算法進(jìn)行仿真，從網(wǎng)絡(luò)整體能耗、網(wǎng)絡(luò)生存周期和數(shù)據(jù)傳輸量三個(gè)方面對改進(jìn)算法進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果表明，LEACH-P算法將LEACH算法生存周期提高了將