基于LEACH协议的无线传感器网络路由算法的改进与仿真

针对无线传感器网络中传感器能量有限的问题,从路由算法的角度出发,提出LEACH协议的低功耗改进方案.本文采用划定区域的方式对LEACH协议中的簇头选举进行改进,从而减少网络中节点分布不均匀的情况对簇头节点能量损耗所造成的影响,并使用NS-2进行协议改进前后的仿真.仿真实验结果表明,协议改进后网络生存期有效增长,能量消耗...     

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。     

无线传感器网络路由分簇协议研究

无线传感器网络与传统网络的特点不同,且与人们日常生活应用息息相关。无线传感器网络不能利用传统的路由协议,网络层的路由技术在无线传感器网络体系结构中非常重要。数据融合简单、拓扑管理方便、能量利用高效是分簇路由具有的优点,是当前研究非常热门的路由技术。文章分析了无线传感器网络分簇路由概念,着重对无线传感网络路由分簇协议的分类和协议系统进行分析,为路由无线传感器网络路由分簇协议的进一步研究提供参考。     

基于双簇头非均匀分簇的LEACH协议的改进

在无线传感器网络中的LEACH协议是一种自适应聚类路由算法．由于LEACH协议存在着无法控制簇首在网络中的分布位置、簇首选择方式限制条件不够等缺点导致能量消耗太大．基于簇头能量限制和双簇头路由方式,对LEACH协议进行了改进,设计了一种降低能耗的双簇头非均匀分簇路由协议．双簇头非均匀分簇路由协议采用NS2进行网络仿真实验,通过仿真结果的分析以及与LEACH协议的对比,证明双簇头非均匀分簇路由协议有效提高了网络能耗的均衡性．     

基于LEACH的无线传感器网络路由协议改进算法

延长传感器网络寿命,减少能量消耗,是无线传感器网络的研究重点,本文在研究层次结构及有效能量的路由协议代表LEACH(low energy adaptive clustering hierarch,低功耗自适应集簇分层型)协议的基础上,提出一种高效聚类路由算法(LEACH-Ⅱ)。该算法在簇头选举中综合考虑了节点剩余能量、平均能量和最大能量,并限制了各簇的成员数量,同时簇头之间形成第一簇头,利用多跳方式平衡网络的负载。仿真结果表明,改进的算法降低了能量的消耗,延长了网络的生存周期,保证了系统的负载均衡。     

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。     

无线传感器网络LEACH协议的研究与改进

无线传感器网络(WSN)的数据传输不能与路由协议分离,高效的能量传输是无线传感器网络中最重要的因素之一。针对LEACH簇头分布的不均匀以及与基站距离的不同,提出了一种改进的LEACH算法,该算法考虑剩余能量和最优簇头,与现有的LEACH协议相比,该协议降低了能耗。     

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。     

基于不均匀分簇的LEACH协议的改进研究方案

LEACH协议是一种自适应聚类路由算法,针对协议在簇头选举时的不确定性和随机性,使节点消耗能量大、不利于延长网络的生命周期的缺点,提出基于簇头能量限制的双簇头路由方式的协议方案,对LEACH协议进行了改进。改进的协议采用仿真软件进行网络仿真实验,通过对仿真结果的分析及与LEACH协议的对比,证明了改进的不均匀分簇的路由协议可以有效地均衡网络能耗,延长网络的生命周期。     

基于能量均衡的LEACH改进协议

能量有限性是无线传感器网络（WSN）的最重要的特性,在网络路由算法中也是优先考虑的一个主要因素。LEACH路由协议是无线传感器网络中被广泛应用的分层协议,但其簇头选取的随机性,不可避免的使该协议存在着簇头选择不合理,节点能耗不均衡的缺点。本文对一些LEACH的改进协议进行研究,在此基础上提出了一种新的LEACH改进协议,并通过理论分析证明了该协议的可靠性。     

一种改进的无线传感器网络分簇路由协议

针对无线传感器网络中节点能量受限的特征,提出了ILEACH(improved-LEACH)分簇路由协议,达到延长网络生存时间的目的,该分簇路由协议在簇头选取时,充分考虑了节点的剩余能量;簇形成时利用了距离阈值的约束来优化分簇方案;数据收集阶段,根据节点的权值在簇头节点之间建立到基站的路由树,利用NS2仿真软件对LEACH和ILEACH协议进行仿真、比较,结果显示ILEACH具有良好的性能.     

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。     

改进离散粒子群的异构无线传感器网络路由算法研究

异构无线传感器网络深受人们青睐,传感器节点能量的损失与路由算法密切相关,所以路由算法成为近年来无线传感器网络研究工作开展的主攻方向。本文结合改进的自适应离散粒子群算法,提出基于改进自适应离散粒子群算法的异构无线传感器网络路由算法,构建综合性目标函数及确定评价指标。仿真结果表明:改进算法由于在适值函数上充分考虑簇头节点能耗及簇间负载均衡因子,使得算法性能得以改良。     

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。     

高斯分布下的WSN能量均衡算法

针对无线传感器网络能量有限的问题,从稳定性的角度出发,提出一种在低功耗自适应分簇路由算法（LEACH）的基础上的改进算法。该算法首先确定高斯分布下最优簇头数目,在一个周期内,节点能量高于网内平均可用能量可以多次竞选簇头,并相应地延长周期的轮数。经仿真结果表明,在高斯分布下每一轮簇头的数量保持在最优簇头数目上下,改进协议能获得比LEACH协议更长的网络稳定期,更高的能量利用率。     

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。     

无线传感器网络LEACH协议的研究与改进

针对LEACH路由协议簇头选举问题,提出一种改进的路由协议LEACH_improve。如果簇头平均剩余能量小于阈值,则算法采用全网选举簇头方式。否则,依据节点剩余能量、距簇内质心的距离等约束条件算法使用簇内选取簇头方式。仿真结果表明:与经典路由协议LEACH相比,LEACH_improve提高了能量利用率,延长了网络生命。     

无线传感器网络基于分簇路由的数据融合研究

无线传感器网络节点资源有限,所以需要采用有效的路由算法与数据融合机制来节省资源,延长网络寿命,提升数据采集效率。LEACH是经典分簇路由协议,针对其在簇头选择机制、数据融合以及簇头与基站通信的路由方面的不足,提出了几点改进方法,在簇头选择的算法中加入了能量控制条件,簇头与基站的路由改为更适合数据融合的多跳反向组播树,并基于信息熵提出了有效数据融合机制。仿真实验表明,改进之后的算法比原LEACH算法更有效地利用了节点资源,延长了网络生存时间。     

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。     

无线传感器网络中基于扇形的非匀均分簇路由协议

针对无线传感器网络分簇多跳路由协议中靠近基站的簇头节点容易死亡的缺点,提出一种基于扇形的能量匀衡的非匀均分簇路由协议EBUCBS(Energy-Balancing Unequal Clustering Routing Protocol Based on the Sector).EBUCBS协议采用固定分簇方式能减少重复分簇给网络带来的额外能量损失,且靠近基站的簇的规模小于远离基站的簇规模,使靠近基站的簇头有足够的能量转发信息而不容易死亡,均衡了网络能量负载.Matlab仿真实验表明:与LEACH协议、EEUC协议相比EBUCBS协议有效延长了网络生存时间.