基于能量均衡的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH協(xié)議的研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的高度發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有越來越廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)引起了世界范圍的廣泛關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是基于應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)，各層協(xié)議是以數(shù)據(jù)為中心的，并且傳感器節(jié)點(diǎn)依靠電池供電，其能量和處理能力方面都十分有限，因此能量高效的路由協(xié)議的設(shè)計(jì)和研究已成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。
　　 LEACH協(xié)議是目前影響最廣泛的分層路由協(xié)議，后來的許多其它分簇路由算法都繼承了LEACH算法的思想。LEACH協(xié)議通過動(dòng)態(tài)分簇，使節(jié)點(diǎn)能輪流

2、當(dāng)選簇頭，從而減少簇頭節(jié)點(diǎn)通信消耗的能量，有效延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。但LEACH協(xié)議也存在一些不足:簇頭選擇是隨機(jī)的，缺乏對節(jié)點(diǎn)能量和位置的考慮，且所有簇頭直接與基站通信，未考慮能量最少化傳輸，因此，對LEACH協(xié)議的研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　 論文在LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)上，提出了能量均衡的改進(jìn)算法。首先，在簇頭選擇階段，改進(jìn)簇頭選擇的閾值函數(shù)，綜合考慮節(jié)點(diǎn)剩余能量和位置因素，增大能量較高、離基站較近的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選簇頭的概率。

3、其次，在成簇階段，改進(jìn)節(jié)點(diǎn)選擇最優(yōu)簇頭機(jī)制并引入代價(jià)函數(shù)，使普通節(jié)點(diǎn)根據(jù)代價(jià)函數(shù)，選擇最小代價(jià)的簇頭加入。最后，針對簇頭能量消耗過快的問題，改進(jìn)簇頭節(jié)點(diǎn)與基站通信的機(jī)制，提出自適應(yīng)簇頭多跳策略，以保證簇頭節(jié)點(diǎn)能按最小能量消耗與基站通信。
　　 論文以MATLAB作為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，合理選擇參數(shù)并將改進(jìn)的LEACH算法與已有的LEACH改進(jìn)算法進(jìn)行仿真，通過對整個(gè)過程中網(wǎng)絡(luò)存活節(jié)點(diǎn)狀況、網(wǎng)絡(luò)能量消耗、節(jié)點(diǎn)分布情況進(jìn)行對比分析，得出改進(jìn)后