基于LEACH协议的簇头多跳(LEACH-M)算法

为了延长网络的生存时间,需要设计能量有效的协议,适应传感器网络的特点。成簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术,它能够增强网络的扩展性和延长网络的生存时间。早先提出的LEACH协议是无线传感网中的低功耗自适应分层路由算法,但节点通过一跳通信将数据传送给簇头,簇头也通过一跳通信将聚合后的数据传送给基站,这样会造成簇头节点负载过重,在LEACH协议中引入簇头多跳算法,使得簇头之间形成一个多跳的最优路径通向基站,从而减少了簇头节点能量的消耗,延长了传感网的寿命。实验表明此方法行之有效。

一种基于LEACH协议改进的簇间多跳路由协议

为了均衡无线传感器网络的能量消耗,延长网络的生存时间,在研究几种基于均匀分簇和非均匀分簇的路由协议基础上,提出一种基于LEACH协议改进的簇间多跳路由协议。该协议引入能量因子和距离因子修正了LEACH协议的阈值函数。在簇间通信过程,簇头节点与Sink节点之间采用多跳通信方式,簇头与簇头之间形成一条通向Sink节点的优化路径。实验结果表明,相比于LEACH协议和EEUC协议,本文提出的新协议能够有效的均衡网络的能量消耗,延长无线传感器网络的寿命。

基于LEACH协议的助理簇头分簇算法

基于LEACH协议,提出助理簇头分簇算法。该算法能在无线传感器网络中根据簇头节点所处的地理位置、剩余能量及簇内成员节点数目,动态决定是否需要在簇内产生助理簇头,并在需要产生助理簇头的簇内选择合适的节点,从而减少簇头通信能耗,同时解决某些簇头与基站的通信问题。仿真结果表明,该算法能有效降低网络能耗、延长网络生存时间。

基于节点信任的LEACH协议簇头选举改进算法

针对LEACH协议在选举簇头时没有考虑到节点的信任值和节点的剩余能量,提出了一种新的簇头选举改进算法,即在数据传输阶段同时计算节点的信任值,为下一轮选举簇头节点作参考,从而在相对延长了网络寿命的同时确保了数据的可靠性,加强了网络的安全。由于在计算节点的信任值过程中已包含节点,故不需要额外考虑节点的剩余能量。仿真结果表明,改进后的算法不仅在网络寿命上要优于LEACH算法,同时在安全性能分析上也优于LEACH协议。

基于LEACH协议的簇头选举改进算法

以减小LEACH协议簇形成过程中的能量消耗为目的,提出一种改进的簇头选举算法LEACH-ECHC。当所有簇头的剩余能量最小值小于某个阈值时,进行全网选举;当簇头能量小于该簇剩余能量的平均值时,进行簇内选举,并对簇头产生的阈值进行优化。仿真结果显示,LEACH-ECHC算法有更高的能量有效性,可以延长网络寿命,使节点能耗更均衡。

矿井无线传感器网络LEACH协议的改进

将无线传感器网络应用于煤矿井下通信,能够提高通信的安全性。无线传感器网络由能量受限的节点组成,通过部署这些节点以便收集特定监测区域内的有用信息。基于层次的LEACH协议通过将节点分簇以实现数据融合。针对矿井通信的特点对现有的LEACH协议进行改进,优化了簇头选择算法,允许节点采用多跳方式与汇聚节点通信,使其更符合煤矿井下的要求。经过NS2仿真平台的测试,改进后的LEACH协议使得整个网络在较低的能耗水平下获得了较长的生命周期,具有较好的能量优化特性。

大规模无线传感网络的混合LEACH协议研究

能耗问题已经成为大规模无线传感器网络中的研究热点,因此如何设计高能效的路由协议是当前面临的技术挑战。为了降低传感器节点的能耗,提出一种适用大规模网络的基于LEACH算法的混合无线传感网络节能路由算法。首先,根据距离信息,设计一种簇成员向基站直接传输或者通过簇头转发数据的路由协议。然后,推导出满足该算法的能耗条件。最后,通过MATLAB工具仿真表明与已有的LEACH协议和M-LEACH协议相比,混合路由协议能够有效降低基站周围节点的能耗,从而延长整个网路的生存期。

基于LEACH协议的无线传感器网络密钥管理路由方案

针对无线传感器网络中节点易受攻击从而导致密钥泄露的问题,本文提出了一种基于LEACH协议的无线传感器网络密钥管理路由方案。该方案以LEACH协议为基础,引入管理节点来负责密钥的预分发、成对密钥的建立和密钥的更新,同时结合密钥池的生成,利用哈希函数和三元多项式函数来完成密钥的加密和成对密钥的建立,保证了无线传感器网络的畅通性和安全性。仿真结果表明,该方案有效地提高了无线传感器网络的抗毁性,延长了网络的生命周期。

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.

基于权重的NPCHS-Leach协议簇头选取策略优化研究

Leach协议的提出很大程度上延长了网络的生命周期,但簇头的选取并未考虑当前节点剩余能量和节点分布情况,导致网络能量消耗不平衡。改进的簇头选择协议NCHS-Leach（Novel Cluster Head Selecting Leach）存在没有考虑节点当选簇头次数以及节点距离基站的距离等问题。据此,该文提出了改进协议—基于权值的簇头选取NPCHS-Leach（Novel Power Clus-ter Head Selecting Leach）协议,在选取簇头节点时综合考虑节点的剩余能量、距离、节点成为簇头的次数以及侦听密度,优化簇头节点选取策略延长网络生命周期。通过MATLAB工具软件随机建立的网络拓扑模拟NPCHS-Leach协议、Leach协议以及NCHS-Leach协议的运行,其仿真结果表明该协议比NCHS-Leach协议延长网络生命周期40~50%。

无线传感器网络中一种基于改进的LEACH协议的数据收集方案

在传统的LEACH分簇协议的基础上进行改进,引入了节点剩余能量以及节点当选簇头次数两个影响因素,使得分簇更为理想。并针对无线传感器网络中传统的数据收集方法需要节点将数据经过多跳转发出去以及部分节点由于转发其他节点的数据而使能量快速耗尽的情况,提出一种在无线传感器网络中引入移动sink,并让其沿着规划好的最优路径移动从而进行数据收集的策略DCST。DCST在以改进的LEACH协议对WSN进行分簇的基础上,利用蚁群算法寻找出连接所有簇头的最优路径,使移动sink沿着此路径移动并进行数据收集。并对移动sink的移动速度进行了优化对比,得出了理想的移动速度。仿真结果表明,相比传统的Leach算法以及其他改良算法,改进的LEACH协议以及DCST能更好地扩展网络的循环轮数,节省整个网络的能耗。

基于LEACH协议的能耗均衡路由算法

分析LEACH协议,指出其在簇头选择、簇头与基站通信方面存在的不足。针对上述问题,以均衡能耗和节省能量为出发点,结合LEACH-C的特点及Dijkstra算法对LEACH协议进行改进,提出LEACH-EB协议。仿真结果表明,LEACH-EB协议能有效节省能量,均衡能量消耗,延长网络生命周期。

基于蚁群算法的LEACH协议研究

针对LEACH协议中簇头节点与汇聚节点之间采用单跳通信造成能量损耗过快的问题,提出了一种基于蚁群算法的LEACH协议,该算法利用蚁群算法易实现、支持多路径的特点,结合节点的剩余能量及传输距离,通过对网络中信息素浓度的建立和更新,达到降低簇头节点能量消耗过快的问题。仿真实验结果表明,该算法在降低能耗、延长网络生命周期等方面,与LEACH协议相比,具有更好的性能。

基于NS2的无线传感器网络LEACH协议的改进与仿真

针对LEACH协议中簇首分布不均匀、簇首与基站之间只能采用单跳路径的缺点,通过对经典分簇路由协议LEACH的分析,采取改变簇首产生方式和簇首与基站之间的通信方式的方法 ,缩短了簇首的建立时间和通信距离,均衡了节点的能耗。仿真结果表明,该算法能有效地降低无线传感器网络节点的能量消耗,延长网络存活时间,提高传统LEACH算法的性能。

一种能量高效的无线传感器网络改进LEACH协议

针对无线传感器网络(WSN)传统的层次聚类协议LEACH中的节点能量消耗速率快、网络生命周期短及通信能力弱等问题,提出了一种能量高效的改进LEACH协议(MOD-LEACH)。首先,全面兼顾节点剩余能量、邻居数量以及和基站间距离,求出节点作为簇头真实概率,借此优化簇头选举阈值。其次,节点按照簇头的能量、邻居数量和两者间距离,求出成本函数,从而科学判定簇头。最后,簇头根据与基站之间的距离通过单跳或者多跳方式和基站通信,以降低簇头能耗。仿真结果表明,MOD-LEACH协议性能比现有几种协议更优,该协议与LEACH、DEEC、H-LEACH相比,网络生命周期分别延长了61%、42.6%、14.2%,同时MOD-LEACH协议中基站接收的数据量相比其它三种协议也得到大幅提高。

基于节点位置与剩余能量的LEACH协议优化

LEACH协议在簇头选举产生、能耗控制还存在许多问题,为此,对其产生方式提出改进。在原LEACH协议中加入网络中节点的具体位置信息和网络节点当前的剩余能量信息,在簇头选定阶段引入了备选簇头节点间距和模拟退火算法。在NS2上的仿真结果表明:改进的LEACH协议使簇头节点的选择更为合理,整个网络的寿命延长了50%,网络基站的接收数据量提高了175%。

基于全局信息的LEACH协议改进算法

传统LEACH协议在选举簇头节点时,采用动态簇头选举算法,每轮选举产生簇头节点个数为最佳簇头数的概率并不是最大,使得每轮选举的簇头数偏差较大,不能使节点能量达到最优化。针对这一问题,提出了改进的LEACH-P协议,该协议在簇头选举阶段通过簇头节点间的相互协作,以少量的能量消耗来获取全局信息,消除了LEACH协议簇头选举算法的盲目性,从而改善簇头选举算法。实验结果表明,LEACH-P协议相比传统LEACH协议有效地节省了节点能量,延长了网络生命周期。

基于覆盖率的无线传感器网络LEACH协议研究及改进

无线传感器网络中如何对节点能量进行优化使用是无线传感器网络应用中的关键技术之一。本文针对现LEACH协议的分簇及覆盖率方面进行改进。主要根据邻居节点的数量,通过对簇头节点分布及簇内实际覆盖率的优化来提高整个网络寿命。由MATLAB仿真结果表明:与LEACH协议相比,LEACH-C协议不仅保证较高的覆盖率,并能有效的延长网络生存时间。

基于LEACH协议节能路由算法的研究与优化

针对LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议在分簇算法中存在的未考虑节点的剩余能量,簇头节点分布位置不合理等缺陷,提出基于LEACH协议的节能路由改进算法。在原有协议的基础上,优化了成簇的条件,充分考虑了剩余能量与相对位置,使得无线传感器网络的寿命得到进一步延长。仿真实验结果表明改进后的算法有效降低了网络能耗,提高了无线传感器网络的性能。

基于分簇和覆盖优化的改进LEACH协议

针对传统LEACH协议中簇头数量自由度高以及分布不均所导致能量消耗过多的缺陷,提出一种基于优化分簇的、能耗均匀的改进LEACH协议。改进簇头选择机制,在常规能量阈值选取簇头节点的过程中,引入最优簇半径控制策略,改善簇头节点的物理分布位置,达到网络能量的均衡,同时引入网络覆盖率控制簇头数目,避免产生多余的簇头节点。该算法还在传统LEACH协议的基础上,使用CH-VCH交替轮寻策略简化计算量。仿真结果表明,该改进LEACH协议能解决传统LEACH协议存在的能量问题,使网络的能量消耗更加均匀,并在一定程度上延长网络的生存期限。