基于质心的LEACH改进算法

对无线传感器网络而言,网络生存时间是衡量网络性能的关键指标。为延长传感器网络寿命,提高能量使用效率,提出一种基于质心的LEACH改进型算法。利用在网络中加入一定量的信标节点并结合改进的Euclidean定位算法确定网络中各节点的相对位置,网络在LEACH算法分簇并确定一个簇头(副簇头)的基础上,基于簇内节点的相对位置在质心区域内选举另一个簇头(主簇头)。主簇头负责收集数据,并把融合后的数据发送给副簇头,由副簇头将数据转发给其它簇或基站。仿真结果表明,该算法有效均衡了网络负载,延长了网络生存时间。     

无线传感器网络分簇路由协议的改进研究

针对无线传感器网络(WSN)中分簇路由协议LEACH算法中簇首分配不均以及簇首与Sink节点直接通信问题进行研究,提出一种基于LEACH成簇思想的分簇路由协议。该算法基于节点剩余能耗和已担任簇首时间选举簇头。簇头间采用贪婪算法形成一条链,在该链中又选出一个簇头,将整个网络的数据融合后转发给基站。MatLab仿真结果显示,改进后的算法在均衡网络节点能耗和网络的生存时间上比LEACH算法有很大提高。     

无线传感器网络分簇路由协议的改进研究

针对无线传感器网络（WSN）中分簇路由协议LEACH算法中簇首分配不均以及簇首与Sink节点直接通信问题进行研究．提出一种基于LEACH成簇思想的分簇路由协议。该算法基于节点剩余能耗和已担任簇首时间选举簇头。簇头间采用贪婪算法形成一条链,在该链中又选出一个簇头,将整个网络的数据融合后转发给基站。MatLab仿真结果显示,改进后的算法在均衡网络节点能耗和网络的生存时间上比LEACH算法有很大提高。     

一种基于遗传算法的无线传感器网络LEACH路由协议的改进算法

针对LEACH协议存在的簇首数目与最优簇数目不一致,随机选择簇首,未考虑节点剩余能量、节点位置和节点密集度等问题,提出了一种基于遗传算法的新型路由算法LEACH-GEC,算法首先利用最优簇数目与遗传算法的结合对网络节点进行分簇,然后利用节点剩余能量、距簇内质心的距离、节点覆盖度和共享密钥数目等约束条件来选择簇首.仿真表明:改进后的路由算法较LEACH协议分簇更均匀,簇首选取更合理,有效延长了网络寿命,同时还可以确保簇内通信的安全性.     

引入剩余能量的LEACH协议改进算法

在LEACH协议的基础上提出了基于负载均衡和剩余能量的无线传感器网络分簇算法（CALRE）。在CALRE算法中,根据节点到基站的距离将节点分为远节点和近节点,又分别为这两种节点设置不同的最大簇成员值,以达到负载均衡的目的。在簇首选择机制上,CALRE算法提出让剩余能量最大的节点优先担任簇首,以减少算法的复杂度和簇内节点之间不必要的通信能耗。模拟实验表明,CALRE算法与LEACH协议相比具有更好的性能,优化后的簇首选择机制和簇结构,可以有效延长网络生存时间。     

LEACH节能路由协议的改进

传统的LEACH协议具有簇的位置无法控制、各节点成为簇首概率相同,当能量少的节点成为簇首时会消耗很多能量从而影响整个网络的工作、网络扩展性受限等缺点,基于传统LEACH协议的这些缺点,提出对LEACH的改进方法。在改进的LEACH协议中,综合考虑了节点当前剩余能量、簇首与节点和簇首与基站的距离以及簇头分布均匀性等情况,变单跳路由为多跳路由,根据网络规模合理确定簇首数,提出一种加权的阈值最优路由算法。改进的LEACH路由协议,可以明显地提高传感器网络的性能,有效地延长了网络生命周期。     

异构无线传感器网络分簇路由机制

详细分析了经典LEACH分簇算法及其优缺点后,在LEACH算法的基础上,针对异构无线传感器网络,即节点承担的角色不同,节点传输数据率不同的研究背景下,提出了一种RDCR分簇路由算法,算法在选择簇首节点的时候,充分考虑节点传输数据率不同,通过适当的调整节点成为簇首的门限值,降低高速率节点成为簇首的概率与频率,从而延长了高速率节点的生存时间。通过MATLAB软件仿真表明,相比于LEACH算法,RDCR算法能够延长高速率节点的生存时间,提高了整个网络的稳定期。     

无线传感器网络中基于链路转发的拓扑控制算法

提出一种基于链路转发的混合分簇(LTHC)拓扑控制算法.该算法是在传统低功耗自适应集簇分层型(LEACH)算法的基础上,通过改变簇首的通信方式来降低能耗.算法主要思想是:在网络生成若干簇后,在簇首与SINK节点之间建立一条链路,并且链路节点为非簇首节点,簇首通过该链路转发数据到SINK节点.通过这种通信方式可以有效降低离SINK节点较远的簇首能量消耗,使得网络的能量消耗平均分布到网络其他节点上,从而延长网络的生命期,提高网络通信量.通过仿真,发现LTCH算法远远优于传统LEACH算法,在通信量和网络生存期上都有很大的提高.     

无线传感器网络路由协议LEACH的研究与改进

LEACH是针对无线传感器网络设计的低功耗自适应分簇聚类路由算法,作为一种WSN路由协议,因为其优秀的节能效果和其简单的规程得到了广泛的认可。但是LEACH簇首算法存在簇首开销大、簇首没有确定的数量和位置等不足,而在成簇后的稳定阶段,节点通过一跳通信将数据传送给簇首,簇首也通过一跳通信将聚合后的数据传送给基站,这样会造成簇首节点负载过重,针对LEACH算法的不足,本文在LEACH协议的基础上提出了改进,NS2模拟实验表明改进后的算法减少了簇首节点能量的消耗,延长了传感器网络的寿命。     

无线传感器网络簇头优化分簇算法及其性能仿真

基于对LEACH等算法的研究，提出一种传感器网络分簇算法——簇头优化分簇算法。它将节点周期性划分为数个在地理位置上分布均匀的“临时簇”，然后分别在每个临时簇内选择簇头；簇头选择时，遵循保护最低能量节点的原则，即要求所选簇头尽量靠近剩余能量最低的节点。仿真结果表明，与LEACH相比较，该算法能保证簇头较均匀分布在网络中，推迟第一个死亡节点出现的时间，同时也提高了基站接收的数据量。     

三维固定分簇异构传感网络路由协议

基于高楼三维空间中家居监测的应用背景,提出了一种三维空间中LEACH路由协议的改进算法:三维固定分簇异构传感网络路由协议(3D-FHSR).在3D-FHSR中,使用了异构网络的方式让部分能量充裕的节点固定充当簇头节点,并且事先划分好簇的区域范围,这样减少了簇头选举时的能量消耗,同时增加了整个网络的能量.3D-FHSR还改进了LEACH协议的通信模式,减少簇间长距离通信的次数.仿真结果表明,3D-FHSR协议比LEACH协议更能延长网络的生命周期.     

一种新的传感器网络能量有效路由算法

基于对LEACH、PEGASIS经典分簇算法的研究,提出一种基于分簇的传感器网络能量有效的路由算法NCEER。NCEER每隔20轮进行一次簇重构,簇内利用贪心算法形成短链,选取剩余能量最大者为簇首。然后,以基站为树根,各簇首节点根据跳数和能量级别建立层次路由树。最后,各簇首通过最优路径将采集到的数据发送到基站。该算法减少了簇重构的开销,建立了一条负载均衡的簇内路由、能量有效的簇间路由,减少了数据的传输时延。仿真结果表明,该算法的性能优于LEACH和PEGASIS。     

基于改进ACO的WSN感知数据传输策略研究

无线传感器网络(WSN)能够利用传感器节点快速准确地获取物理世界的信息从而作为物联网的感知层在监控领域得到了广泛的应用,而能量利用率是能量受限无线传感器网络的一个关键属性,直接影响网络的生命周期.经典的分层路由LEACH(及其变种)算法是无线传感器网络中最常见的节能路由协议.该文提出了一种改进的LEACH算法,由sin...     

无线传感器网络中基于低能量自适应聚类层次协议的多帧通信机制

基于低能量自适应聚类层次(Low Energy Adaptive Clustering Hierachy, LEACH)的通信协议，提出了适用于无线传感器网络的Multi frame LEACH多帧通信机制。通过定量分析传感器节点的通信能量消耗，建立了聚类首领剩余能量与通信流量的关系模型。MF LEACH通信机制加入了聚类状态检查阶段，阐述了可用的规则；在数据传输阶段，应用预测策略动态决定传输数据帧的数量。初步的研究表明：Multi frame LEACH能更有效节省能量，提高通信效率。     

基于双模糊逻辑的无线传感器网络分簇算法

为降低无线传感器网络的能量消耗,延长网络生命周期,提出基于双模糊逻辑的无线传感器网络分簇算法(DFCP)。模糊逻辑一综合了节点剩余能量和节点与基站距离2个参数,确保输出高能量低能耗的节点竞争簇头的优势;模糊逻辑二综合了节点度与簇内平均节点能耗值2个参数,确保输出以簇为单位的局部能耗最小。簇生成阶段,基于非概率模式的延时机制保证了簇簇之间的均匀分布。通过与其他算法(LEACH、ECPF)对比,仿真结果表明:DFCP能克服LEACH协议运行下的网络簇分布不均、低能量节点担任簇头等缺点,并降低网络能量消耗;当网络中节点能量不一致时,DFCP运行下的网络簇头位置分布、网络局部能耗均衡优于ECPF。     

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。     

一种无线传感器网络数据安全免疫体系结构

LEACH协议是提出较早、较为完整的无线传感器网络协议之一。在LEACH协议的基础上,借鉴生物免疫系统的原理,提出了一种新的适用于无线传感器网络的免疫体系结构。为构建这个体系,提出了基于覆盖面的备份簇头选举算法,嵌入数字基因的免疫应答算法,以及各状态节点的转换机制。备份簇头的引入,大大降低了恶意簇头对整个簇造成的破坏,免疫应答算法通过各功能节点的相互协作,能够有效地抵御恶意节点的攻击,减小和消除恶意数据的影响。仿真验证了该体系的有效性,在提高了安全性的同时,并不影响网络的生命期。     

基于LEACH的簇树网络路由算法研究

分簇算法是目前无线传感器网络(WSN)研究的重点之一;在对LEACH算法(低功耗自适应聚类路由算法)进行研究分析的基础之上,针对LEACH算法中簇头节点与基站(BS)之间单跳通信能耗较大的问题,采用连通网络中最小生成树的Prim算法,提出了一种簇树网络路由算法;该算法使得簇头节点间通信代价耗费降低,仿真结果说明了该算法的可行性和有效性。     

优化分簇的无线传感器网络路由算法

延长传感器网络的生存周期,降低网络节点的能耗成为无线传感器网络(WSN)研究的关键.由于无线传感器网络能量有限,针对LEACH算法中簇首分布不均、簇首数目偏离最优值等对网络能耗的影响,提出了一种同时考虑节点剩余能量、最优簇数和簇首分布状况来选择簇首的算法EBCS-LEACH.新算法使簇首数目为最佳,以满足能量阈值的节点才能当选为簇首和对簇首的分布进行了相应调整.仿真结果表明,EBCS-LEACH算法延长了网络的生存周期,相比LEACH算法生命周期延长19.5％,同时能耗也更加均衡.     

A chain-cluster based routing algorithm for wireless sensor networks

Wireless sensor networks (WSNs) are an emerging technology for monitoring physical world. Different from the traditional wireless networks and ad hoc networks, the energy constraint of WSNs makes energy saving become the most important goal of various routing algorithms. For this purpose, a cluster based routing algorithm LEACH (low energy adaptive clustering hierarchy) has been proposed to organize a sensor network into a set of clusters so that the energy consumption can be evenly distributed among all the sensor nodes. Periodical cluster head voting in LEACH, however, consumes non-negligible energy and other resources. While another chain-based algorithm PEGASIS (power- efficient gathering in sensor information systems) can reduce such energy consumption, it causes a longer delay for data transmission. In this paper, we propose a routing algorithm called CCM (Chain-Cluster based Mixed routing), which makes full use of the advantages of LEACH and PEGASIS, and provide improved performance. It divides a WSN into a few chains and runs in two stages. In the first stage, sensor nodes in each chain transmit data to their own chain head node in parallel, using an improved chain routing protocol. In the second stage, all chain head nodes group as a cluster in a self- organized manner, where they transmit fused data to a voted cluster head using the cluster based routing. Experimental results demonstrate that our CCM algorithm outperforms both LEACH and PEGASIS in terms of the product of consumed energy and delay, weighting the overall performance of both energy consumption and transmission delay.