无线传感器网络分簇路由协议研究

经典的分簇路由协议LEACH在无线传感器网络中有着非常广泛的应用,针对LEACH协议在成簇时没有考虑簇头节点的能量等因素的缺陷,为延长网络生存期在LEACH协议基础之上,在簇头选择公式中加入节点剩余能量的参数,使得选举能量较高的节点为簇头,提出改进的LEACH协议。并在网络模拟软件NS2平台下,对改进的LEACH协议与原LEACH协议进行仿真比较分析,结果表明改进后的协议中各个节点能耗均衡,避免个别节点过早衰亡,可以延长网络生存期。     

无线传感器网络LEACH协议的改进与仿真

LEACH路由协议是无线传感器网络中经典的层次型拓扑组织算法。对LEACH协议进行研究和分析,指出LEACH协议在簇的区域分布和簇头负载不均衡等方面问题。文章通过节点剩余能量和与基站的距离对簇头选择、构造分簇以及非簇节点选择簇头进行改进。并利用MATLAB对改进后的算法进行仿真,表明改进后的算法有效地均衡节点能量消耗,并延长网络生存时间。     

无线传感器网络LEACH协议的改进与仿真

LEACH路由协议是无线传感器网络中经典的层次型拓扑组织算法。对LEACH协议进行研究和分析,指出LEACH协议在簇的区域分布和簇头负载不均衡等方面问题。文章通过节点剩余能量和与基站的距离对簇头选择、构造分簇以及非簇节点选择簇头进行改进。并利用MATLAB对改进后的算法进行仿真,表明改进后的算法有效地均衡节点能量消耗,并延长网络生存时间。     

基于LEACH的能量节省路由协议的研究

无线传感器网络由于节点能量的限制,在组网中必须要充分考虑到节点能量的情况,以避免由于节点的能量耗尽,造成网络分割。针对经典无线传感器网络协议LEACH没有考虑节点能量的情况,提出了一种基于LEACH的改进协议。该协议实现了对簇头选择的优化,以及对簇头和基站通信路径的优化。OPNET仿真实验结果表明,该协议能有效地延长网络的生命周期,推迟网络分割的出现。     

无线传感器网络LEACH算法的改进与仿真分析

对无线传感器网络分簇路由协议中LEACH算法进行了研究,针对算法中簇头节点随机选取、节点能量分布不均等不足之处,提出一种基于节点剩余能量、邻居密度与基站相对距离等因素改进的LEACH算法。改进后的算法通过网络最低能耗计算得出最优簇头数目,在簇头选取阶段,优化簇头的阈值计算公式,使节点剩余能量高、节点邻居数目多、相对基站距离近的节点更容易成为簇头。利用MATLAB软件,对LEACH算法、HEED算法及改进的LEACH算法的性能进行了仿真分析和比较。实验结果表明,改进的LEACH算法的网络整体能耗要低于LEACH算法和HEED算法,并显著地延长了网络的生存时间。     

无线传感器网络中基于能量的成簇协议

无线传感器网络采用能量有效方式传输数据对于延长传感器网络寿命十分重要。LEACH是一种基于簇的协议,它采用本地簇头随机轮转机制将能量负载均匀分布到网络中的所有传感器节点,簇头节点将收集到数据进行融合后发送给基站。提出一种改进的方案,采用随机成簇算法让网络中传感器节点成簇,成簇的过程考虑传感器节点剩余能量和簇头与非簇头结点之间的距离。通过分析评价和仿真结果,说明新算法比LEACH更能有效利用能量且发送更多的数据。     

能量不均衡的传感器网络路由算法研究

结合实际应用中传感器网络能量分布不均衡的特点,分析了以低功耗自适应集簇分层型协议(Low Energy Adaptive Clustering Hierachy Protocol,LEACH)为代表的分簇路由协议存在的不足。在改进LEACH协议的基础上,提出了LEACH-SCE协议,并以二级能量异构网络为例通过MATLAB软件对协议的性能进行了仿真验证,仿真结果表明,通过优化高能节点的簇头选择概率,改进协议可以更加有效地利用网络能量,同等条件下,比LEACH协议的生存周期提高了31%,有效节约了网络成本。     

基于节点位置的无线传感器网络分簇路由协议

针对LEACH协议生成非均匀簇造成能量损耗的问题,以网络簇头分布最优和降低能量损耗为目的,从选择簇头节点、形成簇、簇间路由等方面做了改进。经过理论分析和仿真实验与LEACH和LEACH-C算法比较,结果表明,该路由协议的设计使各节点较均衡地消耗能量,节点生存时间更长,延长了整个无线传感器网络的生命周期。     

无线传感器网络功率路由算法研究

无线传感器网络的应用越来越广泛,主要是军事、工业、医疗等方面。然而无线传感器网络具有节点能量、存储和计算能力非常有限等特点,文中在传统的LEACH（低功耗自适应集簇分层型）协议的基础上进行了改进,并提出了一种新的无线传感器网络路由算法LEACH-N。新算法沿用了LEACH协议簇的结构,在簇头选择方法上基于传统DCHS算法的簇头选择算法,簇内成员与簇头之间直接通信,簇头与基站之间轮流进行单跳和多跳通信;多跳通信则是采用一种改进的MTE（最小传输能量）路由算法。通过NS2仿真软件对LEACH-N协议与LEACH协议分别进行了性能测试。实验结果表明,相比LEACH协议,LEACH—N协议系统能耗低、网络生命周期长,且具有更好的规模可扩展性。     

物联网无线传感器网络中基于能量变化的簇头选择算法

无线传感器网络（WSN）作为物联网中非常重要的一个环节,其网络层协议负责路由发现和维护,网络层路由协议的好坏直接影响到整个网络的性能。本文基于传感器网络的剩余能量以及簇头节点能量的变化,针对经典的LEACH协议进行改进,提出新的簇头选择算法,通过仿真,结果表明本文提出的改进能够达到优化网络性能的目的。     

IBLEACH: intra-balanced LEACH protocol for wireless sensor networks

Wireless sensor networks (WSNs) are composed of many low cost, low power devices with sensing, local processing and wireless communication capabilities. Recent advances in wireless networks have led to many new protocols specifically designed for WSNs where energy awareness is an essential consideration. Most of the attention, however, has been given to the routing protocols since they might differ depending on the application and network architecture. Minimizing energy dissipation and maximizing network lifetime are important issues in the design of routing protocols for WSNs. In this paper, the low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) routing protocol is considered and improved. We propose a clustering routing protocol named intra-balanced LEACH (IBLEACH), which extends LEACH protocol by balancing the energy consumption in the network. The simulation results show that IBLEACH outperforms LEACH and the existing improvements of LEACH in terms of network lifetime and energy consumption minimization.     

基于OPNET的无线传感器网络仿真

OPNET是目前广泛使用的可用于网络仿真及协议分析等的仿真工具软件。本文以LEACH协议为例,阐述了基于OPNET平台进行无线传感器网络协议仿真的一般过程。首先本文简要描述了LEACH协议的网络模型以及能量模型,随后介绍了利用OPNET进行LEACH协议建模的步骤。最后给出并分析了仿真结果。     

Energy optimized micro genetic algorithm based LEACH protocol for WSN

This article presents the design, analyses and implementation of the novel routing protocol for energy optimization based on LEACH for WSN. Network Lifetime is the major problem in various routing protocols used in WSN. In order to overcome that problem, our proposed routing protocol is developed, which is a combination of Micro Genetic algorithm with LEACH protocol. Our proposed µGA-LEACH protocol, strengthen the cluster head (CH) selection and also reduce the energy consumption of the network when compared to existing protocols. This paper shows the improvement of network lifetime and energy consumption with the optimal CH selection based on a micro genetic algorithm and also compared the results with an existing hierarchical routing protocol like LEACH, LEACH-C, LEACH GA and GADA LEACH routing protocol with various packet sizes, and initial energy.

     

基于LEACH的WSN节能改进及仿真

如何节约能量,一直是无线传感器网络(WSN)的关键问题.通过将能量问题与无线传感器网络的通信协议进行结合,在低能量自适应聚类(LEACH)协议的基础上进行可行的改进,并采用NS2进行仿真验证.仿真结果表明,与原来的协议LEACH相比,改进后的协议L-NEW能有效地平衡节点能量消耗,延长了网络的生存时间.     

基于无线传感器网络LEACH协议的仿真分析研究

无线传感器网络（WSN）路由协议中的LEACH协议作为最早提出的层次型协议,得到了广泛的应用与关注。为了达到对比分析低功耗自适应集簇分层型LEACH协议、平面型MTE协议和改进后的LEACH-C协议的目的,利用NS 2网络仿真平台做了仿真实验,分析研究了仿真数据。结果表明以LEACH协议为基础改进后的LEACH-C协议在给定能量条件下,经过一段时间的运行,剩余节点数最多、能耗最小、数据收发量最大,能有效延长网络使用寿命,具备广泛的实际应用价值。     

基于移动Agent的LEACH协议的研究与改进

无线传感器网络中路由协议最重要的设计目标是避免节点过早死亡,延长网络生存时间。文中在原有层次式路由协议LEACH的基础上,提出了一种新的MA-LEACH（Mobile Agent LEACH）路由协议,MA—LEACH中引入了移动Agent计算模式,避免了大量的感知数据在网络中传输,由移动Agent移动到感知节点进行本地处理。仿真实验表明,MA-LEACH比原有LEACH协议在降低节点能耗,延长网络寿命等方面上有了显著提高。     

基于剩余能量和睡眠控制的改进LEACH算法

无线传感器网络（WSN）路由协议研究的一个重要的目标是如何在有限的能源下降低整个网络的能耗,提高网络的生存时间。以分簇路由协议LEACH为研究基础,提出了一种改进算法。该算法改进了簇首选择规则,引入协调件协议算法,通过在成簇阶段降低剩余能量低的节点被选择成为簇首的概率,在稳定运行阶段使簇首节点尽可能多的保持睡眠状态,从而降低了网络能耗。仿真结果表明,与原LEACH算法相比,改进的算法能够明显地延长网络生存时间。     

无线传感器网络能量均衡分簇路由协议

LEACH是无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)中一种经典的分层式路由协议,在此基础上通过对LEACH成簇算法及簇间路由的改进,提出了一种新的均衡能量消耗分簇路由协议。该协议在无线传感器网络成簇过程中充分考虑了传感器节点的能量状态,同时簇首向基站的通信采用基于能量的簇间路由。理论分析及仿真结果表明,改进的协议能够均衡传感器节点的能量消耗,有效地延长网络寿命。     

基于最优簇头数的无线传感器网络安全LEACH路由协议

提出一种基于最优簇头数的无线传感器网络安全LEACH路由协议,该协议模拟真实传感器网络情况建立了三维空间模型,通过理论分析和仿真实验方法得到LEACH协议的最优簇头数,使网络能耗达到最优。在能量优化的同时把增强安全性作为设计目标,根据LEACH协议的特点,采用预置共享密钥对的方法,在簇头选举和数据传输阶段采用在数据包尾部捎带加密信息的方法,实现数据加密,在只增加少量能量开销的情况下数据机密性得到了实现。仿真验证了新协议的有效性,在能量优化的同时提高了路由安全性,延长了网络生命期。     

Double Cluster Based Energy Efficient Routing Protocol for Wireless Sensor Network

Reducing the energy consumption of sensor nodes and prolonging the life of the network is the central topic in the research of wireless sensor network (WSN) protocol. The low-energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) is one of the hierarchical routing protocols designed for communication in WSNs. LEACH is clustering based protocol that utilizes randomized rotation of local cluster-heads to evenly distribute the energy load among the sensors in the network. But LEACH is based on the assumption that each sensor nodes contain equal amount of energy which is not valid in real scenarios. A developed routing protocol named as DL-LEACH is proposed. The DL-LEACH protocol cluster head election considers residual energy of nodes, distance from node to the base station and neighbor nodes, which makes cluster head election reasonable and node energy consumption balance. The simulation results of proposed protocols are compared for its network life time in MATLAB with LEACH protocol. The DL-LEACH is prolong the network life cycle by 75 % than LEACH.