基于节点剩余能量的改进型LEACH协议,本文是协议相关硕士学位毕业论文范文和节点剩余能量和改进型LEACH协议和节点有关论文范文例文.
协议论文参考文献：
一、引言
无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSNs）路由协议主要分为四类[1]：以数据为中心的路由协议、基于分簇结构的路由协议、基于地理信息的路由协议及基于QoS 的路由协议.本文重点研究WSNs 中影响较大的低能耗自适应分簇路由协议—LEACH 协议,并在此协议基础上作出改进,通过节点选举和分簇优化策略有效地提高了网络生命周期.
二、 LEACH 协议简介
LEACH 协议[2] 是麻省理工学院(MIT) 的Chandrakasan等人为WSNs 设计的低功耗自适应路由算法,其基本思想是网络周期性地选择簇头节点,其它的非簇头节点以就近原则加入相应的簇头,形成虚拟簇.
簇内节点将感知到的数据直接发送给簇头,由簇头转发给基站BS,簇头节点可以将本簇内的数据进行融合处理以减少网络传输的数据量.LEACH 中每个节点可以直接同BS通信,由于BS 和节点的距离较大,节点直接和BS 通信会消耗大量的能量,使用LEACH 后,形成一个两级的星形网络.簇内节点直接和簇头通信,由簇头节点和BS 通信.由于簇内节点和簇头的距离较近,比节点直接和BS 通信的能耗要小很多.同时簇头还可以进行数据融合处理,减少了网络数据量.但是簇头节点消耗了大量能量,为了避免某些节点过早死亡的局面,需要定期更换簇头节点.
簇头节点的选择依据网络总所需的簇头节点数和迄今为止每个节点已成为簇首的次数来决定.具体的选择办法是：每个传感器节点选择[0,1] 之间的一个随机数,如果选定的值小于某一个阈值T(n),那么这个节点就成为簇头节点,T(n)的计算如式(1) 所示：
式(1)中,N表示网络中传感器节点的个数,k为一个网络中的簇头节点数,r 为已完成的轮数,G 为网络生存期总的轮数.这里的一轮表示一个周期,每一轮分为两个阶段：簇的建立和稳定的数据传输阶段.稳定传输阶段的持续时间要大于簇建立所需要的时间.选定簇头后,簇头节点通过广播告知整个网络自己成为簇头的事实,网络中的非簇头节点根据接收信号的强度决定从属的簇,并通知相关的簇头,最后簇头节点采用TDMA 方式为簇中每个节点分配传输数据的时间片.
LEACH 协议从传输数据能量和数量上进行了优化,提高了网络的生存时间,但是还有一些问题需要解决.首先,它需要网络协议和硬件支持射频功率的自适应和动态调整；其次,协议无法保证簇头节点能遍及整个网络,很可能出现被选的簇头节点集中在网络中某一区域的现象.
三、改进的簇头选举机制
从式(1) 中可以看出,簇头轮换时仅依靠随机性进行能源负载的平衡,没有充分考虑到备选节点的剩余能量.尽管一个节点在一个工作周期中只有一次机会成为簇头,但是在LEACH 的下一工作周期中,所有的节点还是具有同样的机会成为簇头,那些电池能量已经在警戒线上的节点会因为成为簇头而很快地耗尽电池能量.因此,在设计簇头选举机制时,将式(2) 改进为与节点当前能量有关的计算模式：
式(2) 中,E(n) 表示该节点当前能量剩余值,E(g) 表示网络全局所有节点的能量剩余的平均值,将原先计算得到的阈值T(n) 再乘上一个节点当前能量剩余值占全局平均值比率的因子,则可以有效的将节点的剩余能量作为一个重要参数来决定其阈值T(n) 的大小,这样就能有效的平衡能量负载,使剩余能量较高的节点具有更大的概率被选举为簇头节点,从而延长网络生命周期.
四、结束语
本文深入剖析WSNs 经典LEACH 路由协议的簇头选举机制,找出LEACH 协议中随机选择簇头节点而造成网络热区以及浪费节点资源的弊端,提出一种基于节点剩余能量的改进型LEACH 协议,能够更好地均衡节点能量,延长网络平均寿命.
总结:本文论述了关于节点剩余能量和改进型LEACH协议和节点方面的相关大学硕士和协议本科毕业论文以及相关协议论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
落马省委书记动摇的节点
白恩培的动摇,源于一场大病 在永远在路上中出镜时,他说“慢慢随着职务的提升,再加上环境的影响,考虑自己的就越来越多了 尤其是2005年以后,自己也60岁了,又生了一场大病,这个时候思想就抛.
孙拥辉在湄潭县复兴镇调研强调：坚持问题导向做好关键节点脱贫攻坚工作
近日,贵州省委组织部副部长、省委老局长孙拥辉深入湄潭县复兴镇调研脱贫攻坚工作 在复兴镇易地扶贫安置点,孙拥辉走访了大桥村搬迁入住不久的群众 孙拥辉说,搬迁是手段,脱贫才是目的 要聚焦培育内生动力,结合.
激发老干部发挥正能量的热情贵州省委老副局长保安华率队到黔西南调研
近日, 贵州省委老副局长保安华率调研组到黔西南州就全省离退休干部党建工作现场会筹备、离退休干部助推脱贫攻坚、红军长征时期“干部休养连”……工作进行调研,并召开“我看.
金沙县老年大学强化党组织建设充分发挥正能量
自金沙县委离退局党总支成立以来,全体党员积极响应县委县政府的号召广泛开展活动,组织党员发挥正能量,助力脱贫攻坚事业 离退局党总支6个党支部主动组织党员和学员开展扫墓活动,缅怀革命先烈,重温入党誓词；组.