WSN中能耗均衡的自组织多跳聚类协议研究

针对LEACH协议能耗不均和节点过早死亡的缺陷,提出了能耗均衡的自组织多跳聚类协议。该协议通过在竞争簇首过程中加入能量参量来均衡节点能耗,并完全采用节点自组织的方式构建簇首间的多跳网络,减小了协议开销、避免了外围节点的早死,比传统聚类协议更能适应大规模的传感器网络。仿真实验证明,与已有聚类协议相比,自组织多跳聚类协议能够均衡网络负载,延长网络寿命。     

跨层多跳的LEACH路由协议研究

聚类算法是无线传感器网络中减少能量消耗的一种很重要的方法,它能够增强网络的扩展性和延长网络的生存时间。LEACH协议是无线传感器网络中被广泛应用的聚类协议,但它存在负载不均衡的缺陷。在原有协议的基础上提出了一种改进的通信协议：跨层多跳的LEACH路由协议（CM-LEACH）,通过跨层多跳的方式减少了节点能量的消耗。仿真实验结果表明,新协议能够使聚类间的负载更加均衡,减少节点的过早死亡,延长整个网络的寿命。     

基于模拟退火算法的能耗均衡多跳路由方案

针对传感器网络聚类间能耗负载不均衡和传统拓扑方案连通冗余度过高等问题,提出一种基于模拟退火算法的聚类间的多跳路由方案。在聚类首领至基站的路由选择上,改变传统的一跳路由至多跳路由,基于首领节点的度约束和能耗代价,为每一个首领节点均衡地选择下一跳路由,避免“能量热点”问题。实验结果表明,与LEACH、EECS协议相比,该方案所获拓扑能均衡各聚类的能耗负载,降低网络整体功耗,延长传感器网络的生命周期。     

一种LEACH协议的多级分簇改进算法

LEACH协议的簇头节点分布不均,导致网络负载不均衡.为此,提出一种LEACH协议的多级分簇改进算法.将网络划分为若干小单元,采用多级分簇相结合的方法,在簇头节点选举过程中引入节点剩余能量作为参考度量,以减少簇头节点与sink 节点之间的通信能耗.仿真结果表明,当网络规模增加到200节点时,该算法在第420轮出现第一个死亡点,优于LEACH协议,能延长网络生存周期,降低网络能量消耗.     

基于Fuzzy C-Means聚类算法的改进LEACH协议

LEACH协议是一种被广泛应用到无线传感器网络中的路由算法。针对经典LEACH算法存在簇头节点空间分布不均匀和传感器节点能耗不均衡等缺点。提出了一种改进LEACH协议,新的路由算法首先利用Fuzzy C-Means聚类算法和节点位置信息将整个网络分割为多个簇;在每个簇中再利用考虑了节点剩余能量的LEACH算法完成单簇头的选举,以完成数据簇内收集和双跳传输。计算机仿真表明,改进的LEACH协议能均衡网络节点能耗,有效延长整个网络的生存周期。     

基于区域控制的低功耗自适应聚类路由协议

为均衡并降低无线传感器网络节点能耗,延长网络的生命周期,提出一种基于区域控制的低功耗自适应聚类路由协议.通过确定能量中心进行区域划分,在划分的区域内完成簇首选择与分簇,在簇首之间建立数据传输路由,从而实现整个网络的低功耗通信.利用Matlab进行仿真,结果表明,该协议网络节点开始衰减的时间为第700 s左右,且节点死亡速率相对缓慢,其网络存活时间比LEACH协议明显增加,能保证通信可靠和能量分布均衡.     

基于OMNET的无线传感器网络算法的改进

分析了基于低能量自适应聚类层次(LEACH)协议,针对LEACH路由协议存在簇头选择不合理和节点能耗不均衡的缺点,提出了一个基于能量和到基站距离以及到基站方向的分簇算法LEACH-D,并在簇首的数据发送中适当引入了改进的多跳路由算法,仿真结果表明,改进后的协议能均衡节点的能耗,有效地延长了整个网络的生存期.     

无线传感器网络LEACH协议能耗均衡改进

LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)路由协议是无线传感器网络中被广泛应用的分层协议,但它存在簇头选择不合理和节点能耗不均衡的缺点.通过对LEACH协议节点能耗建模和分析,提出了一种均衡节点能耗的改进协议LEACH-B.最后用NS2对改进后的协议进行仿真,仿真结果表明,改进后的协议能均衡节点的能耗,有效地延长了整个网络的生存期.     

一种基于LEAC日协议的分簇路由算法

低能自适应聚类路由协议(LEACH协议)是为无线传感器网络设计的一种低功耗自适应分层路由协议,具有延长网络生命时间的作用.为了均衡无线传感器网络节点的能耗,延长整个网络的生命周期,通过对LEACH协议的研究,对簇首的选取和簇首与Sink的通信机制进行优化,提出了一种改进的LEACH协议的分簇路由算法.通过Madab仿真实验证明,改进后的LEACH算法在网络生命周期和网络能量消耗等方面比LEACH算法有较大的提高.     

一种聚类区域自适应调整的WSN能耗均衡分簇算法

详细分析LEACH协议,针对LEACH协议随机产生簇头导致网络中出现局部区域簇头分布不均、簇的规模不一、整个网络能耗不均衡、网络寿命缩短等问题,提出了一种聚类区域自适应调整的WSN能耗均衡分簇算法。在算法的选举簇头阶段,将节点剩余能量、备选簇头与邻居簇头的间距相结合作为判据参数;在成簇阶段,将节点预加入的簇头到基站的距离考虑在内,比较多个数据流向,采用节能最优路径策略。仿真结果表明,该协议能够有效均衡网络各节点能耗,显著延长了网络生存时间。     

基于Dijkstra算法的簇头多跳WSN监测系统

针对传统LEACH协议及其改进算法的缺点,在最小路径Dijkstra算法的基础上,将Dijkstra算法应用到LEACH协议中,旨在提高大范围监测环境中基于LEACH协议的无线网络性能。详细论述了基于Dijkstra算法的稳定数据通信阶段工作过程,针对实际监测环境采用Matlab仿真模型对改进的算法进行了实验验证。两组实验结果表明,在小范围监测环境中,基于传统LEACH协议的网络与采用Dijkstra算法完成簇间通信的LEACH协议的网络性能相似,但是随着监测范围的增大,基于改进后算法的网络性能要远远优于传统LEACH的网络性能。     

基于无线传感器网络LEACH协议的改进算法

基于无线传感器节点的位置信息及剩余能量,提出了一种基于LEACH协议的改进算法-PE-LEACH协议。PE—LEACH协议基于节点的位置信息进行分簇,基于节点的剩余能量及位置信息进行簇头的选择,当簇头距离汇聚节点较远时采取中转方式传送数据。较好的平衡了网络能量负载,延长了网络的生命周期。仿真结果表明：PE—LEACH协议与LEACH协议相比,提高了网络能量的利用率,延长了节点的生命周期。     

基于备用节点的无线传感器网络LEACH协议的改进

无线传感器网络中路由协议最重要的设计目标是延长网络生存时间.基于已有的LEACH协议,融入了负载平衡和备用节点的思想,让备用节点尽量处于睡眠状态,对LEACH协议进行了改进.分析与仿真结果表明,当节点密度较大时,改进协议保证了簇的规模在整个网络中合理均匀的分布,并可显著地延长网络生存时间.     

一种能量均衡的无线传感器网络分簇路由协议

由于无线传感器网络节点能量有限,为均衡无线传感器网络节点之间的能量消耗,提高整体网络的生命周期,针对LEACH协议中簇首选举时未考虑节点剩余能量因素、随机分簇等不足,提出了一种改进的LEACH协议.改进的LEACH协议在簇首选举时,以节点的剩余能量作为重要参考依据,优化节点担任簇首的概率.仿真结果表明,与传统的LEACH协议相比,改进的LEACH协议达到了能量消耗均衡的目标,从而延长了网络的生存寿命.     

基于新型聚类的无线传感器网络非均匀分层路由协议

针对成簇路由协议中由节点负载不均引起的能量空洞问题,提出了一种基于新型聚类的负载均衡非均匀分层路由协议(NHRPNC)。首先,利用改进的LEACH协议阈值函数选举区头,并对网络进行合理的非均匀分区;其次,对每个区头运用新型聚类算法实现区内非均匀分簇;然后,在每个簇内采用四步簇首选择机制来周期性地选择簇首;最后,在簇间多跳通信时,采用动态权重的方式优化多跳路径。仿真结果表明,与低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议、分布式能量均衡非均匀成簇(DEBUC)协议以及基于动态分区的无线传感器网络非均匀成簇(UCDP)协议相比,NHRPNC在网络生命周期方面可分别提高257.5,33.74和12.83个百分点,且具有良好的能耗均衡性。     

基于LEACH的无线传感器网络混合优化协议算法

在无线传感器网络(WSN)协议研究中,降低节点的能量损耗、延长节点的使用寿命是研究的关键问题。针对无线传感器网络中传统LEACH协议在分簇机制及数据通信方面的不足,提出了一种混合优化的改进协议--HOBDE-LEACH。新的协议采用先分簇再选举簇头的策略,提出覆盖半径种子扫描成簇算法(CR-SSCA)进行快速分簇,保证对区域的全覆盖;网络运行期间结合能量和距离考虑负载均衡,分阶段采用不同的簇头选举和通信机制。仿真实验结果表明,与LEACH协议相比,HOBDE-LEACH的第一个节点死亡的轮循次数延长了66%,50%节点死亡时的网络轮循次数延长了20%;与LEACH-EI协议相比,所提协议的第一节点死亡的轮循次数延长了50%,50%节点死亡的网络轮循次数延长了19%。改进后的协议能有效地均衡网络负载和簇头节点能量消耗,更合理地分布簇头节点,延长网络生命周期。     

能量高效的无线传感器网络分簇路由算法研究*

针对LEACH算法中簇首分布不均及簇首与基站一跳通信能耗大的问题,提出了一种基于能量高效的无线传感器网络分簇路由算法。首先,基于节点接收信号强度与自身剩余能量的乘积及网络连通度选取簇首,计算簇首间的合理距离,使网络均匀分簇;其次,基于跳数及簇首当前剩余能量构造簇间优化路由树;然后用OMNeT++对该算法进行仿真对比分析。仿真结果表明,与LEACH等分簇路由算法相比,采用该算法,簇首分布更均匀,提高了簇的负载平衡程度,使节点的能量更为高效,延长了网络的生命周期。     

低能耗无线传感器网络路由协议研究

针对LEACH协议生成非均匀的簇造成能量损耗的问题,提出一个基于节点剩余能量和地理位置,用于分层次均匀成簇和建立备用簇头以减少反复成簇频率的路由协议LEACH-EP。仿真实验证明,该协议在节点初始能量和网络规模相同的条件下,消耗的能量要远少于LEACH协议,节点生存时间更长,更适用于大规模无线传感器网络的低能耗路由协议。