基于能量均衡高效的LEACH改进算法

作者：谢佳，张玲华作者单位：1.南京邮电大学 通信与信息工程学院， 江苏 南京 210023。摘要：LEACH路由协议是无线传感器网络一个经典的分簇路由方法，但在限能严重的无线网络中，节点功耗高、生存时间短等问题严重影响网络性能，为此提出了改进的基于能量均衡高效的LEACH-X协议。通过加入最优簇首数，提出修正的剩余能量因子，考虑节点的剩余能量、周期内当选过簇首的次数以及密度因子，并对部署区域分区，针对区域调整距离因子增益参数的权重来修正簇首选举阈值函数；接着进行二次竞争并最终选举簇首，从而减小节点能耗，使WSN存活时间得到一定的延长。仿真结果表明，与传统LEACH协议进行对比，LEACH-X协议降低了网络能耗，延长了网络生存时间。引言：无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是一种随机部署在某个地域范围内的自组织网络[1]。WSN[2]能够监测、感知和收集区域内环境或被监控对象的信息，广泛应用于国防军事、工业过程控制、环境监测等领域[3]，其研究、开发和应用关系到国家安全、经济发展等许多重要方面[4]。WSN具有以数据为中心、资源受限、快速部署、网络拓扑频繁变化不易维护等特点[5]。其应用环境特殊，当节点能量耗尽将无法继续工作。因此,为了能够延长WSN的生命周期，设计出简单有效的协议，是WSN的一项关键技术。LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)[6]是最早被提出来的自适应分簇路由协议，但在严重限能的WSN中，对簇首的选择较为随机，且没有将节点密度、节点负荷和节点剩余能量考虑进簇首选举过程中，整个网络性能较低[7]，不利于WSN的生存。文章来源：《电子技术应用》杂志1月刊点击下方阅读原文，下载论文PDF

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