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。

基于HD分簇算法的仿真设计

针对最大连接度分簇算法的几个缺点,在成簇阶段引入新的簇分裂方案以及合并方案,采用样本统计地方法验证了分裂方案的收敛性;在簇维护阶段,运用加权的思想,根据场景不同,动态调整权重值,选举符合要求的节点作为备选簇首。根据上述改进,设计了一种新的分簇算法。仿真实验结果表明,新算法在网络拓扑稳定性及生命周期方面具有优势。

基于LEACH算法的簇首均衡算法

针对LEACH算法中存在簇首密度分布不均衡的问题,该文提出了一种改进的LEACH算法。该文算法通过选举备用簇首的方式平衡簇首,首先根据簇首选举区域内的节点和簇首个数计算簇首密度以确定是否选举备用簇首,然后通过选举备用簇首作为下一轮簇首的方式减少网络选举簇首的轮数以及均衡网络簇首分布。仿真实验表明,该文算法与LEACH算法相比,在延长网络寿命和降低网络能量消耗方面有显著提升。