基于LEACH和PEGASIS的簇头成链可靠路由协议研究

减少能耗、延长网络寿命是无线传感网络的关键技术.基于LEACH和PEGASIS算法,提出一种改进的有效路由算法.改进的算法规定LEACH中簇头数目为5个,利用PEGASIS算法使簇头成链,并选择剩余能量最多的簇头传送信息给基站.在选择簇头时,考虑节点的剩余能量,给节点设置一个能量阈值,小于该值则不能当选为簇头,因此提高了网络的健壮性.理论分析和仿真结果表明,改进后的算法比LEACH算法生命周期提高117%～351%,且能耗更加均匀,同时与PEGASIS相比,时延提高290%.     

基于改进布谷鸟搜索算法的LEACH协议

LEACH协议是一种低能耗自适应的无线传感器网络聚类层次算法。它存在着随机选取簇头、不考虑节点剩余能量和节点位置等缺点。针对这些问题,本文提出一种基于改进布谷鸟算法的LEACH协议。布谷鸟算法（CS）是一种新型的智能优化算法。为了提高算法的局部搜索能力,对标准的布谷鸟算法进行改进：1）引入权重系数,调整算法收敛速度;2）所有个体从优到差进行排序,排序后将种群分为2部分,这2部分个体选择不同的飞行方式,避免较优个体陷入局部最优。改进后的协议将簇头选择过程分为临时簇头优化和形式簇头选择。首先,利用传统LEACH协议生成临时簇头,然后基于MCS对簇头进行优化,根据节点剩余能量选择形式化簇头。实验结果表明,与LEACH相比,新算法能有效平衡网络负载,提高能源的利用率,延长网络的生命周期。     

基于优化成簇多跳的LEACH协议改进

针对无线传感器网络分簇路由协议因簇内和簇间的能耗不均带来的覆盖空洞和能量空洞的问题,提出一种基于优化成簇多跳的LEACH协议改进。依据通信射频能耗模型,在成簇时,采用优化分区和双簇首模式,避免因成簇空间和簇首分布不均带来的"覆盖空洞"问题;在簇间路由时,基于簇首能量和与基站的距离,选择代价最小的路由,弥补了因簇首能耗不均导致"能量空洞"的现象。经仿真实验测试,结果表明,与LEACH及同类改进算法相比,该算法有效地降低了网络能耗,延长了网络生命周期,同时提高了网络数据吞吐量。     

基于LEACH协议的簇头优化协议研究

针对无线传感器网络的特点，在研究LEACH协议的基础上，提出了一种新的优化的分簇多跳算法。该算法使用能量因子修正了LEACH协议中的的阈值，产生簇头。再将选好的簇头以距离最短为原则生成一条基站到各簇头的链，采集的数据在簇头融合后按生成的链以多跳的方式提交给基站。MATLAB仿真结果显示，该协议能有效地延长网络的稳定期。     

一种新的基于LEACH的WSN分簇协议

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,与一般的平面多跳路由算法相比,LEACH算法可以将网络生命周期延长15%。但是,靠近汇聚节点的簇头节点由于转发大量数据而导致自身能量消耗过快且节点易失效,从而造成网络分割,形成＂热区＂的问题,提出了一种新颖的基于分区能耗均衡的多跳非均匀分簇算法（CEUC）。改进后的算法采用固定分簇的方式;形成的簇是不均匀簇,即靠近Sink节点的簇的半径较大,而远离Sink节点的簇的半径较小;簇首选择的依据是节点的剩余能量。仿真实验结果表明,该路由协议有效地平衡了无线传感器网络的节点能耗,延长了网络的存活时间。     

无线传感网中基于LEACH的节能方案

节能技术是目前无线传感网研究的热点问题。文中基于LEACH提出了一个新的无线传感网的节能方案MIMOLEACH。在方案中,簇与簇之间,簇与源节点之间传递信息是通过MIMO协作通信来完成的。与传统现有的方案相比,文中设计提出的方案的区别在于：在无线传感网选择簇头节点和协作节点的过程中,每个节点的位置和剩余能量都会被考虑进来。综合信道情况和目标分组差错率等多种因素,将最终确定参与协作通信的节点个数。将MIMO-LEACH与传统方案比较后发现,新方案在节能方面有所提高。     

无线传感器网络LEACH协议能耗的改进

LEACH （Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）路由协议存在许多不足,比如簇头选择的随机性太强,没有考虑簇头的剩余能量等等.以上不足会增加网络能耗和减少网络寿命.本文在LEACH协议的基础上做了改进,提出了新的协议LEACH-CR （Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy-Consumption Reduction）.LEACH-CR协议考虑了簇头的数量、分布、剩余能量以及与基站的距离等因素.MATLAB工具仿真的结果表明改进后的协议有效的提高了网络的寿命.     

基于蚁群算法的LEACH协议研究

针对LEACH协议中簇头节点与汇聚节点之间采用单跳通信造成能量损耗过快的问题,提出了一种基于蚁群算法的LEACH协议,该算法利用蚁群算法易实现、支持多路径的特点,结合节点的剩余能量及传输距离,通过对网络中信息素浓度的建立和更新,达到降低簇头节点能量消耗过快的问题.仿真实验结果表明,该算法在降低能耗、延长网络生命周期等方...     

LEACH协议成簇机制的改进

提出对LEACH协议路由算法成簇机制的改进策略,在簇建立阶段,采用分布式成簇算法与集中式成簇算法相结合的成簇方式和最优簇数可根据网络状况动态变化的簇类个数选择机制,以使网络在较低的能耗水平下获得更为合理的簇类划分。     

基于分簇的无线传感器网络路由协议

路由技术是无线传感器网络的关键技术.其中分簇路由协议具有拓扑管理方便,数据融合简单等特点.分析了无线传感器网络分簇路由机制,着重从簇头的产生、簇的形成和成簇后的数据通信三个方面描述了当前典型的分簇路由算法,并比较分析了这些算法的特点及存在的问题,在此基础上提供了一些解决思路.     

簇首选择改进的LEACH无线传感器路由协议

针对LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议能耗大、网络生命周期短等不足,提出一种簇首选择改进的LEACH无线传感器路由协议(M-LEACH)。首先在综合考虑节点剩余能量、网络平均剩余能量、上一轮节点消耗的能量基础上,引入加权因子选择簇首。然后根据接收信息、簇首以及传输ADV的能耗确定簇首的数量,使簇首在网络中分布均匀。最后采用仿真实验进行性能测试。结果表明,相对于LEACH协议以及其他改进的LEACH协议,M-LEACH降低了传感器网络的能耗,使整个网络能量更加均衡,延长了无线传感器网络的生命周期。     

基于LEACH协议簇头选择算法的改进

LEACH是一种将整个网络的能量负载平均分配到每个节点,从而降低能耗、延长网络生命周期的低功耗自适应分簇聚类路由协议.针对组网过程中存在簇头分布不均及其选取方法不足的问题,提出了基于LEACH簇头选择机制的改进算法,该算法利用等角度分区避免簇头分布不均的问题,根据簇内各节,最剩余能量决定簇头的选取.仿真结果表明,改进后的算法具有更高的能量使用率和更长的生存时间.     

无线传感器网络LEACH路由协议的研究与改进

针对LEACH算法簇头选举方式的不足进行了改进,采用的方法是选举出最优数目的高能量簇头集来担任簇头工作.仿真结果表明,改进后的算法能够提供更长的网络生命周期和更高的网络吞吐率.     

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。     

基于能量优化的LEACH路由协议改进

针对LEACH路由算法中簇头选举随机性和簇头与基站直接通信导致能量消耗过快且不平衡的特点,提出新的改进算法,以达到降低能耗目的。在改进算法中,簇头剩余能量高于网络平均能量。根据簇头节点与基站的相对位置划分不同区域,簇头节点发送数据采用多跳方式,避免簇头节点能量消耗过快,达到平衡网络能量消耗的目的。仿真表明,通过改进簇头选举条件和采用多跳路由的方式,即使在数据通信量增加的情况下,依然能够延长网络通信时间。     

基于分簇和覆盖优化的改进LEACH协议

针对传统LEACH协议中簇头数量自由度高以及分布不均所导致能量消耗过多的缺陷,提出一种基于优化分簇的、能耗均匀的改进LEACH协议。改进簇头选择机制,在常规能量阈值选取簇头节点的过程中,引入最优簇半径控制策略,改善簇头节点的物理分布位置,达到网络能量的均衡,同时引入网络覆盖率控制簇头数目,避免产生多余的簇头节点。该算法还在传统LEACH协议的基础上,使用CH-VCH交替轮寻策略简化计算量。仿真结果表明,该改进LEACH协议能解决传统LEACH协议存在的能量问题,使网络的能量消耗更加均匀,并在一定程度上延长网络的生存期限。     

基于LEACH协议的簇头选举改进算法

以减小LEACH协议簇形成过程中的能量消耗为目的,提出一种改进的簇头选举算法LEACH-ECHC。当所有簇头的剩余能量最小值小于某个阈值时,进行全网选举;当簇头能量小于该簇剩余能量的平均值时,进行簇内选举,并对簇头产生的阈值进行优化。仿真结果显示,LEACH-ECHC算法有更高的能量有效性,可以延长网络寿命,使节点能耗更均衡。     

一种基于LEACH协议改进的簇间多跳路由协议

为了均衡无线传感器网络的能量消耗,延长网络的生存时间,在研究几种基于均匀分簇和非均匀分簇的路由协议基础上,提出一种基于LEACH协议改进的簇间多跳路由协议。该协议引入能量因子和距离因子修正了LEACH协议的阈值函数。在簇间通信过程,簇头节点与Sink节点之间采用多跳通信方式,簇头与簇头之间形成一条通向Sink节点的优化路径。实验结果表明,相比于LEACH协议和EEUC协议,本文提出的新协议能够有效的均衡网络的能量消耗,延长无线传感器网络的寿命。     

基于CS算法的LEACH极值双簇首分簇方法

为降低无线传感器网络能量消耗问题,提出了一种基于布谷鸟搜索(CS)算法的LEACH极值双簇首分簇算法.首先根据节点的剩余能量和到基站的距离选择簇首,避免了因随机方式带来的不合理性和不均匀性;但由于节点数目最多的簇、簇首距离汇聚节点最远的簇,其簇首在管理和数据传输上需要消耗更多的能量,因此选举副簇首来分担能量负载;最后在...     

基于簇首成链的层次安全路由协议

减少节点能耗和提高网络安全是设计路由协议的两大目标。为了平衡两者的关系,在LEACH协议的基础上设计了一种基于簇首成链的层次安全路由协议。该协议将网络分层成簇,簇首与簇内节点双向评价以保证每个簇的安全,在簇首间以链式通信减少簇首节点能耗,同时在簇首的链式路由中引入流量反馈检测机制验证路由安全。仿真结果表明,该算法能够均衡簇首间通信能耗,延长无线传感器网络生存周期并且提高网络的安全性。