无线传感器网络LEACH路由协议的研究与改进

LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种经典的WSN分层路由协议,它采取自适应分簇算法,一定程度上延长了网络生存期。然而LEACH路由协议的簇头随机产生,没有考虑节点的剩余能量,未达到簇头最优。LEACH簇头与基站直接通信,如果两者距离较远,则会带来较大的能量损耗。结合LEACH及LEACH现有的一些改进算法,提出了一种新的路由协议（Advance-Leach）。它综合考虑了节点的剩余能量和簇首节点数目,簇头和基站之间采用单跳和多跳结合策略,有效地降低了能耗,保证了网络负载的平衡。仿真结果表明：该协议的能耗、数据成功接收率等性能得到了有效提高,延长了节点和网络的生命周期。     

无线传感器网络中基于能量约束的簇首多跳算法

针对无线传感器网络节点的能量有限的特点,在LEACH协议的基础上,提出了一种以剩余能量为参数限制中间节点选择的簇首多跳算法.算法在生成包括基站在内的所有簇首节点的最小生成树的同时,考虑作为中间节点转发数据的簇首的剩余能量,使簇首之间形成一个多跳的最优路径与基站进行通信,并且避免使用低能量节点.仿真结果表明,新提出的路由算法比LEACH更能减少和均衡能量消耗,从而延长了网络的生命周期.     

LEACH节能路由协议的改进

传统的LEACH协议具有簇的位置无法控制、各节点成为簇首概率相同,当能量少的节点成为簇首时会消耗很多能量从而影响整个网络的工作、网络扩展性受限等缺点,基于传统LEACH协议的这些缺点,提出对LEACH的改进方法。在改进的LEACH协议中,综合考虑了节点当前剩余能量、簇首与节点和簇首与基站的距离以及簇头分布均匀性等情况,变单跳路由为多跳路由,根据网络规模合理确定簇首数,提出一种加权的阈值最优路由算法。改进的LEACH路由协议,可以明显地提高传感器网络的性能,有效地延长了网络生命周期。     

改进的WSN节能分簇多跳路由算法

LEACH算法是WSN中典型的单跳分簇路由算法,本文针对LEACH算法的缺点,提出了一种改进的节能分簇多跳路由算法.该算法采用层次分析法确定节点度数、节点间的通信距离、节点剩余能量和节点距基站的距离这四个因素的权值系数,在簇首选举中引入这四个因素,每一轮的簇首选举结束后,利用遗传算法寻找出一条遍历所有簇首节点和基站的最优路径,该算法实现了簇首以多跳通信方式向基站传输数据的功能.仿真结果表明,该算法在网络能耗、生存周期和能量均衡性方面均优于CECA、LEACH-GA和LEACH算法,达到了能量均衡和延长了网络生存周期的目的.     

一种基于LEACH的高效节能协议

针对无线传感器网络能量的限制,提出了一种基于LEACH的高效节能算法LEACH-EDM.新协议中簇首的选择同时考虑节点的剩余能量和簇首间距,簇首与基站之间的路由采用hopfield算法寻找一个多跳最优路径.仿真实验结果表明:与LEACH相比,该算法能有效延长网络的生存时间约50%,并且使第一个节点与最后一个节点的死亡时间差缩短在30轮内;因此该算法使负载更均衡,提高了能量的利用率.     

分层混合路由协议的研究与仿真

基于分层路由协议LEACH算法提出了改进的分层混合路由算法HMP.从簇建立阶段到稳定的数据传输阶段,对分层混合路由协议进行研究.分层混合路由协议引用了迪杰斯特拉算法计算数据传输的优化路径,减少了簇首节点通信能耗;并考虑了优化路径上节点的剩余能量状况,建立了簇首多跳节能通信机制,防止了靠近汇[聚节点的最优路径上的簇首节点因为能量的过渡消耗而过早死亡.最后采用仿真工具NS2对HMP算法和LEACH算法进行了仿真比较分析,验证了HMP算法更能够均衡网络能量消耗,提高能量的有效性,从而延长网络生命周期.     

一种新的基于LEACH的WSN路由算法

研究无线传感器网络路由算法,无线传感器网络由能量有限的节点组成,因此高效节能的路由算法是无线传感器网络组网的基础.针对低功耗自适应分簇(LEACH)路由算法存在簇首节点选择不合理以及簇首节点与基站在远距离通信过程中能量消耗大的不足,提出了一种改进的LEACH路由算法.改进的算法在簇建立阶段的簇首选举过程中,引入节点剩余能量因素,且进行均匀分簇,有效地降低剩余能量较小和位置不佳节点成为簇首的可能性,均衡了网络的能量消耗,在簇稳定工作阶段,节点间的数据传输采用单跳和多跳相结合的通信方式,从而降低网络能耗.仿真结果表明,与传统的LEACH算法相比,改进的LEACH算法能量均衡性更好,并显著地延长了网络的存活时间.     

基于非均匀分簇的无线传感器网络路由协议设计与研究

针对目前均匀分簇路由协议中存在的簇间能耗不均衡问题和簇首选择的不合理等问题,提出改进方案,形成一个新的无线传感器网络非均匀分簇路由协议UCRP,这个协议充分考虑传感器节点的剩余能量,且基于剩余能量优先选择簇首．并改进LEACH路由协议中单跳通信消耗能量大的缺点。在NS2仿真平台上对协议进行仿真实验,将UCRP算法与原LEACH协议进行比较．结果表明。UCRP算法能很好地均衡网络耗能,并延长网络的生存时间。     

一种改进的无线传感器网络LEACH协议及仿真

针对无线传感器网络经典LEACH协议中簇首数目选择及通信方面的不足,提出一种改进的M-LEACH算法,对如何动态确定最优簇数目进行了研究,分析了影响最优簇数目的因素,推导出了最优簇首比例公式,同时给出了一种能量均衡的无线传感器网络分簇路由算法。仿真实验结果表明,与经典LEACH协议相比,运行M-LEACH协议后能够减少网络能耗和均衡网络能耗,延长网络的生命周期。     

基于能量和距离加权的WSNs簇头选择算法

针对LEACH分簇路由协议存在的簇头数目和分布位置不合理等问题导致能耗不均衡、网络周期不理想,提出了一种基于能量和距离加权的簇头选择优化算法。通过加入节点到基站的距离和节点剩余能量作为簇头选取的参考因素,依据改进后的阈值公式使得选取的簇头数达到预设最优值,并通过簇头的二次选择,最终确定最佳的簇头。仿真结果表明:相比于LEACH协议,该算法可以有效地延长网络生命周期,使网络能耗更加均衡。