基于无线传感器网络LEACH路由协议的节能技术研究

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无线传感器网络作为一项新兴的技术,已经在诸多领域得到了广泛应用,对国防、工业生产及人们的日常生活产生了重大影响。无线传感器网络节点一般工作在人员无法到达的恶劣环境中,而且节点一旦被部署,将无法得到额外能源补充。因此通过研究节能技术,最大限度的延长电池的寿命和整个网络的生存周期是国内外学者近年来的研究重点。本文在分析现有各种无线传感器网络路由协议的基础上,选择实践应用中最具代表性的层次型路由协议LEACH协议作为研究对象,分析了LEACH协议的优缺点,提出了有针对性的改进策略,并以此为论证的出发点,提出了一种新的基于LEACH协议的节能路由算法,即A-LEACH(Advanced-LEACH)算法。该算法研究了无线传感器网络最优化成簇原理,提出了新的簇头选举策略,并充分借鉴二叉树算法在簇头之间建立了多跳路由进行数据转发。理论研究证明,改进后的算法实现了网络负载的均衡,节省了网络能耗,有效地延长了网络寿命。最后利用NS2(Network Simulator, version 2)在设定的网络场景中对LEACH协议、LEACH-C协议、MET协议和A-LEACH算法进行了仿真实验,从网络寿命、基站接收到的数据量、网络能耗、网络能量效率四个角度对实验结果进行了总结分析。实验结果表明,A-LEACH算法在上述四方面的表现均较其他三种协议有明显优势。
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