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传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术孕育了无线传感器网络。无线传感器网络可以被广泛的应用于军事,商业,医疗救护,环境监测等多方面。无线传感器网络具有节点数量众多、分布广泛、能量有限的特点,传统的无线路由协议不适合无线传感器网络。高效的无线传感器网络路由协议可以节约单个节点的能量、延长整个网络的生命周期,对该新型网络的普及应用具有重要意义。
LEACH协议作为一种典型的无线传感器网络路由协议,它有分层路由的优势,但在簇头选举、簇的建立、簇头路由方式和簇头节点故障恢复上仍有不足。针对这些问题,本文提出一个基于LEACH的固定聚类路由算法LEACH-NEW。
LEACH-NEW中通过引入波图定位坐标系统,将网络分成若干个面积相似的簇。簇形成后,整个网络周期内其覆盖区域固定不变,簇头在簇内轮换。这样能保证簇的大小均匀,簇的数量固定,同时能减少重新分簇时的能耗。
LEACH协议中簇头直接与sink通信,这样会造成离sink越远的簇头能耗越大。LEACH-NEW采用能量引导的簇间多跳路由,能对相邻簇的数据进一步融合,减少直接与 sink通信的簇头数量,能有效的减少能耗和均衡网络负载。
簇头是分簇路由协议中的关键节点。LEACH协议的一轮中,当簇头节点失效时,该簇内部节点所产生的数据没办法被收集和转发,这样的故障只有等到下一轮重新分簇时才能得到解决。LEACH-NEW通过设置簇内容错节点的方式来进行簇头故障检测和恢复,能保证数据更有效的传输。
最后,在NS2上对LEACH和LEACH-NEW进行仿真分析,仿真结果显示,相对LEACH协议,LEACH-NEW能有效提高网络生存时间,减少网络能耗。
LEACH协议作为一种典型的无线传感器网络路由协议,它有分层路由的优势,但在簇头选举、簇的建立、簇头路由方式和簇头节点故障恢复上仍有不足。针对这些问题,本文提出一个基于LEACH的固定聚类路由算法LEACH-NEW。
LEACH-NEW中通过引入波图定位坐标系统,将网络分成若干个面积相似的簇。簇形成后,整个网络周期内其覆盖区域固定不变,簇头在簇内轮换。这样能保证簇的大小均匀,簇的数量固定,同时能减少重新分簇时的能耗。
LEACH协议中簇头直接与sink通信,这样会造成离sink越远的簇头能耗越大。LEACH-NEW采用能量引导的簇间多跳路由,能对相邻簇的数据进一步融合,减少直接与 sink通信的簇头数量,能有效的减少能耗和均衡网络负载。
簇头是分簇路由协议中的关键节点。LEACH协议的一轮中,当簇头节点失效时,该簇内部节点所产生的数据没办法被收集和转发,这样的故障只有等到下一轮重新分簇时才能得到解决。LEACH-NEW通过设置簇内容错节点的方式来进行簇头故障检测和恢复,能保证数据更有效的传输。
最后,在NS2上对LEACH和LEACH-NEW进行仿真分析,仿真结果显示,相对LEACH协议,LEACH-NEW能有效提高网络生存时间,减少网络能耗。