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%。     

一种基于LEACH路由协议的改进算法

无线传感器网络的生存时间受传感器节点软硬件条件的限制,改进传感器网络路由协议是延长网络生存时间的有效途径。LEACH协议是最早提出的经典分层路由协议,文中基于LEACH协议提出改进,应用K-medoids算法改进LEACH协议的簇首分簇机制,并通过Matlab仿真实验,证实了改进后的LEACH算法在均衡化网络能耗,延长网络的生命周期方面具有优越性。     

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。     

一种基于能量和区域密度的LEACH算法的改进

本文在LEACH算法的基础上,引入节点剩余能量、节点到汇聚节点的距离和区域内节点密度等因素.利用网络最小能量来求解出最佳的簇首节点个数,动态设置每个节点的选举阈值.仿真实验表明,本文改进算法相较于LEACH算法和其它改进算法可以有效地降低网络能耗,延长网络生命周期,提高汇聚节点接收数据包量.     

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。     

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。     

基于LEACH协议的兄弟节点算法——LEACH-BN

为了延长无线传感器网络的工作时间,针对LEACH算法中能量分布不均衡以及簇头节点能量浪费的问题,提出了一种基于LEACH协议的兄弟节点算法（LEACH-BN,LEACH-Brother Node）：通过簇内兄弟节点调整节点密度、簇头兄弟节点改进簇头选取和转发机制、簇间兄弟节点向基站转发数据。分析和仿真同时表明,改进后的算法实现了WSN中节点能量的全面均衡,提升了首节点和网络的生存时间,均衡弱势节点,增强系统的可靠性。     

一种基于剩余能量的LEACH算法改进

分析了LEACH(Low-EnergyAdaptiveClusteringHierarchy)路由协议,提出了一种改进算法。该算法在LEACH协议的基础上,同时考虑到节点剩余能量与初始能量的比值,对簇首的选举概率加以改进,修正了原协议的簇首选举概率公式。在改进公式中选择不同的调节参数,分别进行了模拟仿真试验。结果表明,改进后的算法降低了整个网络能量消耗,延长了网络的生存周期。     

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。     

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。     

LEACH协议的改进与仿真分析

在深入分析无线传感器网络路由协议设计目标的基础上,由于低功耗自适应分簇路由协议（LEACH,Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）簇头既要融合簇内节点发送来的数据又要将处理后的数据发送给基站,导致能量消耗较大。因此融入负载平衡和簇内成链的思想对LEACH协议进行改进,通过贪婪算法使簇内节点数据传输采用链式传输,让簇头工作时间尽量延长,使簇的稳定阶段时间提高,全网节点负载均衡。通过NS2对改进的LEACH协议进行仿真分析,结果表明改进的LEACH协议网络寿命极大延长。     

基于自适应按需加权的传感器网络分簇算法

基于LEACH算法的不确定特性将会导致某些节点过快耗尽电池能量而缩短系统寿命,提出了一种基于自适应按需加权的分簇算法.通过设定权值,将节点的节点度,与邻节点的平均距离以及节点的剩余能量考虑在内,从而保证综合性能最好的节点成为簇头.仿真结果表明,改进后的算法在网络寿命、负载平衡程度以及节点充当簇头的公平性指数上均比LEACH算法有了很大提高,有利于提高WSN的能量利用率.     

一种基于历史信息的簇头选取机制

无线传感器网络（WSN,Wireless Sensor Network）中,如何减少节点的能耗一直是簇头选择机制的研究目标。现提出了一种基于历史能耗信息选择机制的簇头选择算法（CHCM,Cluster Head Choosing Mechanism）,该算法通过节点历史能耗信息和节点分布密度参数预测簇头能耗速度,并将该预测方法融入簇头选取过程当中,使网络生命期延长。最后利用CHCM对LEACH路由协议进行改进,得到CHCM＋LEACH路由协议。仿真结果表明CHCM＋LEACH在网络生命期和网络总剩余能量上分别比LEACH算法分别提高了27%和14%。     

无线传感器网络LEACH协议的改进方案

基于LEACH协议,提出了一种改进方案,对LEACH协议的不足进行了改善。此方案中,簇头的选择取决于节点的剩余能量,且簇头数量与网络中的剩余节点数量相关,更符合网络特性。此外,改进方案对簇中节点数量进行了限制,使得分簇更加均匀,并采用了适应性信道分配原则,更加适用于动态网络。计算机仿真结果表明,与LEACH协议相比,采用改进方案后汇聚节点接收到的数据量明显增加,网络性能得到改善。     

三维水声传感器网络能量高效路由算法

针对三维水声传感器网络,在研究水声信道能耗特性的基础上,设计了一种能量高效的路由算法Hybrid LEACH。它基于经典的LEACH算法,而在簇间传输中使用一种树状路由取代簇头与汇聚节点直接通信,减少了簇头节点的能耗,达到延长网络生存时间的目的。仿真结果显示,Hybrid LEACH算法在网络规模较大的情况下可以有效延长网络生存时间。     

基于LEACH的低能耗改进算法研究

为了解决LEACH协议在簇头分布不均和能量消耗集中等方面的缺陷,提出一种基于LEACH协议的距离调控改进路由算法LEACH-D。在簇头选取阶段,充分考虑簇头选择的个数和相对分布位置;在簇形成阶段,采用节点维护的路由属性表和分布的密集程度及相对距离确定入簇方式。仿真结果表明,相较于LEACH算法,改进后的算法有效均衡了网络能耗,延长了网络生存周期。     

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.     

无线传感器网络中LEACH算法的改进研究

针对经典分簇路由算法LEACH在选取簇头时的不足,文中从节点区域能量平衡出发,尽量将剩余能量较高且所在位置覆盖密度较大的节点充当簇头,使整个区域"均匀"消耗能量,并基于此思想提出了一种对经典分簇路由算法LEACH的改进算法.实验仿真结果表明,改进算法能有效平衡区域能量消耗,延长网络的生命周期.