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。     

基于空间信息与梯度的WSN分簇路由算法

针对LEACH算法在准备阶段出现的簇头分布不均匀、整个网络能耗不均衡,以及传输距离受限等不足,综合考虑空间信息和梯度、节点剩余能量、簇头能耗等因素,用于簇头的选举与数据的传输过程中,实现了LEACH算法的改进。仿真结果表明,改进后的算法与原LEACH算法相比,使网络中节点的能耗更加均衡,且推迟了网络中第一个消亡节点出现的时间,轮数增加了1倍,提高了整个网络中能量利用率以及网络性能,使网络寿命延长50%~69%。     

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。     

基于遗传算法和蚁群算法的LEACH改进协议

针对无线传感器网络低功耗自适应集簇分层(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy, LEACH)路由协议因能耗不均衡导致节点过早死亡的问题,提出了一种基于遗传算法和蚁群算法改进的LEACH路由协议。在分簇阶段,通过遗传算法选举合理的簇头节点并根据节点的分布划分簇群;在数据传输阶段,通过蚁群算法使簇头节点尽可能选择能量充足且距离较短的路径进行数据传输。仿真结果表明,与传统的分簇路由协议LEACH和LEACH-C相比,改进算法可以使网络的能量消耗更加均衡,并延长网络的生命周期。     

一种基于LEACH的无线传感器网络路由算法及仿真

在低功耗自适应分簇（LEACH,Low Energy Adaptive Clustering Hierarch）算法中,由于每一轮循环都要重新构造簇,距离较远的簇头节点可能会因长距离发送数据而过早耗尽自身能量,能量较低的节点当选为簇头节点时将会加速该节点的死亡,影响整个网络的生命周期。针对LEACH算法分簇机制中存在的不足,提出了一种改进的路由算法。仿真结果表明,改进算法通过考虑节点的剩余能量与固定分簇的方法,有效的改善了网络能量均衡,提高了网络生存时间。     

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。     

改进遗传算法优化无线传感器网络路由算法

为了有效延长无线传感器网络的生存时间,针对传感器节点能耗不均衡难题,提出一种改进遗传算法优化的无线传感器网络路由算法。首先对LEACH算法不足进行分析,然后构建簇头节点选择的目标函数,并将其作为遗传算法的搜索目标,最后通过遗传算法找到下一时刻簇头的候选节点,并针对遗传算法不足进行相应改进。采用仿真实验对算法的性能进行分析,结果表明,相对于其它无线传感器路由算法,本文算法可以保证无线传感器的节点能量均衡,延长了网络的生存时间。     

无线传感器网络路由优化中的能量均衡LEACH改进算法

详细分析了LEACH算法,并介绍了LEACH算法的优缺点。针对LEACH算法选择簇头没有考虑剩余能量,提出一种改进后的算法LEACH-N。主要节点利用剩余能量和特定范围内相邻节点数的不同,给予不同成为簇头的概率;同时,增加普通节点可以直接发送数据到汇聚节点(Sink),减少能量的消耗。仿真结果表明,与传统LEACH算法相比,LEACH-N算法能均衡节点能量消耗,延长网络的生命周期。     

LEACH协议簇头选择算法的改进

LEACH协议存在簇头节点个数和位置分布不稳定的现象。在改进的LEACH-H协议在簇头节点的选举过程中,充分考虑了簇头节点剩余能量因素,设定了簇头的能量阀值,防止了低能量的节点成为簇头。在此基础上引进簇头调整过程,该过程通过排除紧密邻居簇头和增加必要的簇头,在一定程度上解决了LEACH协议存在的问题,从而达到均衡网络能量消耗,延长生存期的目的。网络仿真证明了新算法的可行性。     

基于扇形分簇的无线传感器网络路由算法

无线传感网络中低功耗自适应聚类分簇(LEACH)路由算法等概率选取簇首节点,容易导致整个网络节点能量损耗出现极端化,减少网络生存时间。为此,提出一种针对簇首节点选取和分簇的改进LEACH算法。该算法把整个网络区域分为四个扇形区域,在每个区域内独立进行分簇路由;然后基站根据节点剩余能量和与基站的距离进行簇首节点选择,节点根据簇首节点和基站接收信号强度选择路由方式,以均衡网络能量消耗。仿真结果表明,改进LEACH算法的网络寿命是原有LEACH算法的150%,数据吞吐量提升了3倍。     

非变换簇的WSN分簇路由算法

针对LEACH算法簇头选取及能量消耗方面的不足,提出一种基于能量、距离和节点度的分簇路由算法CMEDD,通过均匀分簇减少重建过程,对簇头选举公式进行改进,合理选择簇头,从而均衡节点能耗。采用基于代价因子的单跳和多跳相结合的方式建立最优路径进行数据传输。仿真结果表明,与LEACH算法和RMCRW算法相比,CMEDD算法能够有效均衡节点能耗,可相对延长网络生存周期。     

基于LEACH的改进型无线传感器网络路由算法研究

针对经典分簇路由算法LEACH在选取簇头时没有充分考虑节点剩余能量的问题,在LEACH协议的基础上,改进了簇首选择、最优簇首数和簇形成过程,提出一个自适应分布式算法,即ADCP-LEACH算法,该算法可以应用干周期性的采集数据,根据每个节点竞选簇头时的阈值不同,让剩余能量大的节点当选簇头的概率更大.NS2仿真实验表明,改进的协议有效延长了网络的存活时间,性能优于LEACH协议.     

基于簇头间距均匀部署的LEACH协议改进算法

针对无线传感器网络中各节点能量消耗和簇头节点位置分布不均导致网络寿命下降的问题,在LEACH协议基础上提出一种改进算法。首先增加高剩余能量节点成为簇头的概率,其次设定备选簇头节点间最小距离,以降低簇内节点与簇头节点的通信能耗。通过理论分析和仿真实验,提出的算法能实现网络能耗均衡,有效延长网络的生存周期。     

无线传感器网络能量异构分簇算法的研究

在无线传感器网络能量异构环境下对低功耗自适应的分簇算法(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH)与稳定选举协议(Stable Election Protocol,SEP)算法进行了分析,针对其存在的不足提出了一种改进的方案。在簇头选举过程中提高了剩余能量高、距离基站较近节点当选为簇头的概率,同时对当选为簇头的节点设定能量阈值,避免能量过低的节点当选为簇头。仿真结果表明,改进后的算法较好地均衡了网络中节点的能量消耗,有效地提高了网络中能量的利用效率,并且极大地延长了网络正常工作的生命周期。     

考虑整体消耗代价的无线传感器网络分簇算法

在LEACH协议的基础上,研究一种无线传感器网络分簇算法,采用高级节点作为固定簇头替代LEACH中的随机簇头选择策略,推导出最优簇头节点数目即所需高级节点数的计算公式及各类节点所需能量的表达式,并从网络整体消耗代价的角度出发,通过仿真对网络性能进行分析评价。结果表明,采用一定量的高级节点作为固定簇头,当其节点硬件代价和电池能量代价之比a1/b超过一定值时,新算法的整体网络代价明显低于LEACH。     

基于剩余能量和节点度的多跳分簇算法的研究

LEACH协议是第一个在无线传感器网络中提出的分簇路由协议,由于其簇头产生的随机性,产生了一些不足,因此为了均衡整个网络的能耗,延长WSN的生命周期,提出了基于节点剩余能量和节点度的多跳分簇路由协议。其基本思想是在LEACH中加入门限,让剩余能量高且节点度高的节点优先成为簇头,簇头之间采用多跳路由传输机制。仿真结果表明,该协议能够有效地延长网络的生命期。     

一种基于LEACH的改进分簇路由协议

经典LEACH算法在每轮数据传输过程中,所有子节点均向汇聚节点传输数据,成员节点充当簇头次数不均匀,导致信息冗余与节点能量浪费,使网络生存时间变短。针对这一问题,提出了一种基于部分成员节点随机转发机制的分簇算法,让子节点在数据传输过程中,按照均匀分布规律,选择部分节点工作。仿真结果显示,与经典的LEACH算法相比,改进后的协议延长了约38%的网络寿命,推迟了第一节点死亡时间约13%,大大地降低了能耗。在大规模网络仿真方面,优势更明显。     

无线传感器网络中基于位置信息的低能耗路由算法简

许多研究表明,优秀的分簇路由算法能够有效的延长传感器网络的使用时间。在分析典型的分簇路由算法LEACH存在问题的基础上,提出了基于位置信息的低能耗路由算法,该算法在LEACH算法的簇头选取机制上进行了改进,综合考虑了位置和能量等信息,仿真实验表明,新算法较LEACH算法能更好的降低能耗,均衡网络能量,延长网络使用时间。     

有效降低无线网络节点能量的LEACH新算法

LEACH是一种低功耗自适应按簇分层路由算法.为了降低节点能耗,在LEACH协议的基础上提出了在选举簇头时,改变阈值T(n)的大小以降低节点成为簇头的概率,从而节省网络因分簇而消耗的能量.同时又提出了一种基于节点剩余能量的二层簇头的算法,该算法能使节点减少将冗余信息传输到基站,从而达到降低节点消耗能量的目的.通过实验仿真,表明这些方法能使网络节点能量的消耗减少,达到了延长网络生命周期的目的.