無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇協(xié)議LEACH協(xié)議中的簇頭選擇的改進(jìn)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可應(yīng)用于軍事、商業(yè)、醫(yī)療救護(hù)、環(huán)境監(jiān)測等諸多領(lǐng)域，目前己成為計(jì)算機(jī)和通信領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)之一。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的微小節(jié)點(diǎn)通過無線通信技術(shù)組成的自組織網(wǎng)絡(luò)。傳感器節(jié)點(diǎn)依靠電池供給能量，而又不能對數(shù)量眾多的節(jié)點(diǎn)更換電池，因此網(wǎng)絡(luò)生命周期就成為了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)之一。在目前的研究中，分簇算法被認(rèn)為是進(jìn)行高效的能量管理、延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的最有效的途徑之一。
　　本文分析了現(xiàn)有路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)，對

2、經(jīng)典的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇協(xié)議LEACH（低功耗自適應(yīng)分簇協(xié)議）進(jìn)行了深入的研究。簇的形成方法是LEACH協(xié)議研究的主要內(nèi)容，而簇頭選擇算法又是簇形成的核心。因此本文詳細(xì)分析了簇頭選擇算法的關(guān)鍵技術(shù)和算法實(shí)現(xiàn)過程。在LEACH協(xié)議中簇頭選擇算法不能做到最優(yōu)，無法保證簇頭處于恰當(dāng)?shù)奈恢?，也沒有考慮到簇頭的剩余能量水平，這導(dǎo)致簇頭過早耗盡能量，縮短了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。針對LEACH協(xié)議中簇頭選擇算法存在的不足，本文提出了改進(jìn)的協(xié)議：
　　

3、1．考慮了基于覆蓋率的生命周期，提出了一種基于覆蓋值的改進(jìn)協(xié)議LEACH NEW協(xié)議。該協(xié)議對覆蓋值不同的節(jié)點(diǎn)區(qū)別對待，讓覆蓋值相對較低的節(jié)點(diǎn)承擔(dān)更多的通信中繼工作，從而在保持網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的前提下盡量延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。
　　2．針對LEACH協(xié)議中簇頭分布可能不合理的問題，提出了一種基于簇頭間距的LEACH-M協(xié)議。該協(xié)議限制了簇頭間距的最小距離，避免造成簇頭位置集中，同時考慮了節(jié)點(diǎn)的剩余能量，讓剩余能量較多的節(jié)點(diǎn)被優(yōu)先選擇為簇頭，