基于延长WSN生命周期的LEACH算法的改进

无线传感器网络节点的能量维护不易实现,因此节省能量是网络设计中主要考虑的要素之一。在研究分层簇头LEACH算法的基础上,提出一种改进算法——NLEACH算法。该算法在阈值计算中引入了表征节点剩余能量与系统剩余总能量之间比值关系的k倍作为剩余能量因子,其影响着簇头数和网络生命周期的变化。另外对于不同剩余能量的节点而言,剩余能量多的节点能够以大概率担任簇头,从而有效地利用了每一个节点的能量。经过MATLAB仿真试验,结果表明,NLEACH算法与LEACH算法相比,网络生命周期得到了延长,提高了数据传输量。

基于网络生命周期的节能非均匀分簇路由算法

针对在大规模地下隧道中应用无线传感网络的问题,在保证数据可靠传输的前提下,提出一种基于网络生命周期的非均匀分簇路由协议LEUC。为有效解决大规模网络问题,在长形隧道里建立环形节点模型,以一个基站及其覆盖节点进行分块传输。LEUC协议采用基于节点剩余能量和簇半径的簇头竞争算法,完成了非均匀分簇。距离基站较近的地方拥有较多的簇头,以承担转发数据所消耗的能量。仿真实验结果表明,LEUC实现了有效的分簇结构,提高了能量效率,延长了网络生命周期。

基于延长WSN生命周期的优化算法研究

LEACH协议作为一种经典的低功耗自适应层次路由协议,在要求连续监控的应用场景被广泛使用。虽然LEACH协议一定程度上均衡了网络能耗,但由于缺乏节点能量、位置信息等参数的限制,导致其存在能量消耗不均匀、节点过早死亡等问题。针对上述问题,提出了一种全新的LEACH-PC协议,在将网络进行区域划分的基础上考虑了簇的大小,同时对簇头选举阈值函数的增益参数进行了优化。通过仿真实验表明,LEACH-PC协议相对于LEACH协议降低了网络能耗,同时延长了WSN的网络寿命。

LEACH-REC算法的研究及实现

LEACH(低功耗自适应集簇分层协议)是无线传感器网络中常用的分簇路由算法。在LEACH算法的基础上,提出一种基于节点剩余能量和区域中心化的算法(LEACH-REC)。该算法从两个方面进行改进,在回合的建立阶段,根据节点的剩余能量和位置选择簇首;在数据传输阶段,将簇首分成不同的区域,某个区域的簇首节点根据weight(i,j)的值选择下一跳,直到数据传输到sink节点。模拟实验表明,对比LEACH和LEACH-ED,该算法(LEACH-REC)传感器网络的生命周期分别延长了600和400回合左右,网络的服务质量有明显的提高。

基于LEACH协议的无线传感器网络的森林防火监测系统

在森林防火监测系统中,为了能得到更为准确、智能化的信息,文章提出了基于低功耗自适应簇分层协议(LEACH)的无线传感器网络的森林防火监测系统。整个系统由无线传感器的数据收集系统和数据处理系统组成,能够更为准确实时地掌握森林的动态信息,能够有效地防控火灾。改进的LEACH协议的引入是为了更好地延长无线传感器网络的生命周期,从而达到更为有效地防控火灾的目的。改进的LEACH协议从节点的剩余能量和距离对选举簇头的阈值函数进行了修正,改进网络区域划分策略来合理规范簇的大小。MATLAB的仿真结果表明,网络生命周期提高了约31%。LEACH协议在能量均衡上的优越性,节点在部署上的灵活性,节点成本低和节点收集信息的实时性等优点,使得该系统在复杂的森林环境能够高效持久地获取实时信息,能够有效地提高救灾的效率,减少森林火灾造成的人力和经济上的破坏。

无线传感器网络中LEACH路由算法的研究与改进

如何有效地降低节点的能耗,延长网络的生命周期,一直是无线传感器网络路由协议的研究重点。该文分析了传统的LEACH协议并总结了当前一些典型基于LEACH思想的路由改进算法,针对产生簇头个数的随机性,通过考虑节点的剩余能量、离基站的距离及曾经当选过簇头的次数等因素,提出了一种基于时间的改进算法。最后通过NS2对改进后的算法进行仿真,仿真实验结果表明,改进后的算法能较好地均衡网络中节点的能耗,有效地延长了整个网络的生命周期。

一种基于LEACH与PEGASIS协议的分层成链优化路由算法

为了延长无限传感网的生命周期,提高数据传输的实时性。综合了LEACH和PEGASIS算法的优点,提出了一个新型路由协议算法(Linking of Delamination Based PERASIS and LEACH protocol,LDPBL)。该路由算法采用三层网络结构,从上至下依次为BS层,簇头层,簇内节点层,其中簇头层与簇内节点层依次成链传输数据。节点信息的传递由上往下,节点数据的流向由下往上。仿真实验结果表明,该算法能够继承LEACH与PERASIS的优点,与此同时摒弃两者缺点,在提高网络生命周期以及提高数据实时性方面有良好的效果。

无线传感器网络路由协议LEACH的算法分析

基于LEACH路由算法,分析了无线传感器网络分簇路由机制,重点分析了LEACH及其两个改进算法LEACH-EI和LEACH-EA。用Matlab平台对LEACH算法和改进后的算法进行仿真分析,结果表明:改进后的算法在延长网络生命周期和减少能量消耗上比LEACH算法有了很大改善,LEACH-EI算法适用于比较小型的、且运行时间较短的网络,而LEACH-EA算法则适用于比较大型的网络。

一种基于节点剩余能量和位置的LEACH改进算法

针对典型的分簇路由协议LEACH随机选择簇头和成簇后没有考虑簇内成员节点位置的问题,提出了LEACH-ED算法。该算法对簇头的选择机制进行了优化,既考虑了节点能量,又能同时判断簇内成员节点与sink节点的距离。当某些簇内成员节点与sink节点距离较近时,不需经过簇头节点,而是直接和sink节点进行信息传递。仿真结果表明,改进的LEACH-ED算法网络生命周期与LEACH协议相比提高了近50%,同时网络中节点传输数据的能力也得到大幅度提高。

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LEACH协议的改进路由算法

针对LEACH协议在簇头选择过程中消耗能量多和节点间能量消耗不均匀的问题,本文提出了一种基于时间的均匀分簇混合路由协议(ECHT).在簇头竞选阶段中,节点广播成为簇头的时间与其剩余能量成反比,越早广播的节点将成为簇头.在数据传输阶段中,采用多跳与单跳相结合的方式将数据传送到基站,并计算数据传送开销来修改节点能量以此确定网络生命周期.仿真结果显示,ECHT协议能有效地均衡网络节点的能量消耗和延长网络生命周期.

基于LEACH的无线传感器网络分簇路由算法

路由协议是无线传感器网络的重要组成部分之一,而路由算法在路由协议中起着至关重要的作用。文章在LEACH算法基础上,提出一种改进的路由算法,改进后的算法采用相对固定的成簇方式,每隔一轮重新构建簇。利用图论中的prim算法,选择每轮中Ped最大的簇头作为根节点,在簇头节点之间构造树形路由,簇头之间以多跳方式将收集到的数据发送到根节点,然后通过根节点将整个网络收集到的数据发送到基站。仿真结果表明,与LEACH算法相比,改进算法降低了能耗,有效延长了网络生存周期。

无线传感器网络LEACH协议的分析与改进

无线传感器网络中节点能量资源是非常有限的,能耗的降低对网络寿命的延长产生着至关重要的影响。在介绍无线传感器网络基本概念的基础之上,对LEACH路由协议的原理进行了简要说明,并分析了其缺点。探讨了一些以LEACH为基础的改进协议。在群首选择机制方面对LEACH协议进行了改进。在NS2平台上以生命周期为指标对LEACH协议及改进后的协议进行了模拟,结果表明当使用改进协议时,网络有着更长的寿命。

WSN中LEACH协议的改进与研究

针对无线传感器网络LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议中簇头随机选取造成网络能耗过快的问题,提出改进的LEACH-ED算法。改进后的算法在簇头选取时考虑了节点剩余能量以及到基站的距离,使剩余能量高、距离基站近的节点优先当选为簇头。理论分析及仿真结果表明,综合考虑到节点剩余能量和到基站距离的LEACH-ED算法,相较LEACH算法,系统整体耗能减小,网络生命周期延长60%,对于可靠性有特殊要求的应用场合具有一定的实用价值。

一种基于LEACH协议的分阶段簇头选举算法

通过分析LEACH协议簇头选举算法的运行机制,针对无线传感器网络节点能量有限性的问题,在原有算法基础上提出在网络运行不同阶段的簇头选举中以能量和平均距离为参考因素的算法。最后,通过实验仿真证明改进后的算法相对均衡了节点能量的消耗并且有效延长了网络的生命周期。

无线传感器网络LEACH协议的研究与改进

在分析了无线传感器网络中分层路由LEACH算法的基础上,提出了一种新型选择簇首节点的方法,并通过matlab对改进后的LEACH算法进行了仿真,仿真结果显示改进后的LEACH算法在网络生命周期和网络能量消耗两方面比LEACH算法有很大的提高。

LEACH协议簇头个数优化的研究

LEACH是一种无线传感网络路由协议,其进行本地随机循环选取簇头,并建立分簇减少发送数据量,实现网内节点间能量均匀分布,但并未考虑每轮中簇头个数是否满足最佳值。首先,为了避免选取的簇头数目过少或过多影响网络能量消耗,根据节点在建立阶段和稳定阶段能量消耗情况确定簇头最佳个数,且簇头采用单跳与多跳相结合的方式将消息发送到基站。其次,根据簇头最佳数目和节点剩余能量对节点本身产生的随机数进行优化,并结合节点与簇头距离,使选取的簇头更加合理。仿真结果表明,选取的簇头数在最佳范围内,可以节约网络能耗。

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。

LEACH算法在WMSN中的性能与仿真研究

低功耗自适应分簇(LEACH)算法是最早提出的分簇算法,将LEACH算法应用在无线网状传感器网络(Wireless Mesh Sensor Networks,WMSN)中,令簇首直接和Mesh路由器或基站进行通信.与应用在WSN中相比,可以减少簇首的通信距离,降低能量消耗.实验结果表明,LEACH算法应用在WMSN中能够有效地延长网络的生命周期.

无线传感器网络LEACH协议簇首优化选择机制

对无线传感器网络分簇路由LEACH算法能耗问题进行了分析,提出了簇首选择方法,并通过传感器节点剩余能量和网络加权系数重新设定阈值,使剩余能量较大的传感器节点被选作簇首节点,将网络内的能量平均分配到每个传感器节点上,有效地平衡网络负载,在此基础上,给出了优化簇首选择方法,仿真结果表明算法的性能得到了较好的改善,延长了网络的生命周期。