無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH協(xié)議的探討及改進(jìn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)作為未來新興技術(shù)之一，它的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，將對人們的社會生活和產(chǎn)業(yè)變革帶來極大的影響和產(chǎn)生巨大的推動。它相對于移動通信網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)、Adhoc網(wǎng)絡(luò)等常見的無線網(wǎng)絡(luò)具有很多新的特點(diǎn)，有很多的研究熱點(diǎn)。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由能量有限的節(jié)點(diǎn)組成。其應(yīng)用無線通信來從特定區(qū)域采集，處理有用的數(shù)據(jù)，因此以能量有效的方式來采集，處理數(shù)據(jù)來保證網(wǎng)絡(luò)的最大化生存時間是WSN的一個研究重點(diǎn)，即能量問題。本文將能量問題

2、與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的另一研究熱點(diǎn)通信協(xié)議結(jié)合，研究能量有效的通信協(xié)議，主要探討了低能量自適應(yīng)聚類(LEACH)協(xié)議及可行的改進(jìn)。 近年來，提出了很多針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線通信協(xié)議，其中之一就是LEACH協(xié)議，LEACH協(xié)議是一種自組織的、自適應(yīng)的、能量有效的、聚類網(wǎng)絡(luò)協(xié)議?？紤]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)特性，有效的延長了網(wǎng)絡(luò)的生存時間。 但LEACH協(xié)議的隨機(jī)類首選擇機(jī)制并不能做到最優(yōu)，無法保證類首處于恰當(dāng)?shù)奈恢茫⑽茨芸紤]類

3、首的剩余能量水平，可能導(dǎo)致類首過早耗盡能量，減少網(wǎng)絡(luò)整體生存時間。另一方面在聚類建立過程中，由于無線信道特性，可能出現(xiàn)消息丟失，從而導(dǎo)致部分節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)不可得并加大能量消耗。并且LEACH協(xié)議僅限于于單跳通信，所以有必要擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，這也有利于降低能量消耗。為此，本文在下面幾方面對LEACH協(xié)議進(jìn)行了改進(jìn)： 1)在選擇類首時考慮節(jié)點(diǎn)的位置及剩余能量水平及聚類之間的負(fù)載平衡，仿真證明這項(xiàng)改進(jìn)能夠明顯的提高網(wǎng)絡(luò)的生存時間。第一個電量

4、耗盡節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)時間(FND)，最后一個存活節(jié)點(diǎn)電量耗盡時間(LND)都有較大提高。 2)在聚類的建立過程中，將一些新的機(jī)制加入CSMA/CD中，來避免消息的沖突及節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的丟失，而不是使用較復(fù)雜的MAC協(xié)議。 3)在類首之間采取多跳通信，有效地減低了類首的能量消耗，并均衡了類首的能量且避免了遠(yuǎn)離sink點(diǎn)的類首的能量過早耗盡。與LEACH協(xié)議相比，我們的改進(jìn)在能量有效性和網(wǎng)絡(luò)生存時間上都有所提高。 綜上所述，我們對