基于Tinyos的LEACH路由协议研究与改进

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无线传感器网络是一种无基础设施网络,通常运行在人们无法接近的恶劣的远程环境中,它以数据为中心,协作的采集,融合数据,并将它发送到管理节点,它的能源有些且无法及时更换,因此设计高效的协作机制,延长网络的生命周期成为无线传感器网络的核心问题。   无线传感器网络协议栈研究的重点集中在数据链路层和网络层,路由协议作为影响网络性能的一个重要因素,是确保WSN正常运行的关键。路由协议负责将数据从源节点通过网络转发到目的节点,包括寻找源节点和目的节点之间的优化路径,将数据分组沿着优化路径正确转发。路由协议一般划分为平面路由与分层路由,平面路由所有节点地位平等,简单,易扩展,但是网络中无管理节点,缺乏对通信资源的优化管理,分层路由根据节点层次不同,很好的实现了数据融合,数据通信和网络管理。   LEACH是一种经典的WSN分层路由协议,它采取自适应分簇算法,所有节点平均承担能量消耗,一定程度上延长了网络生存期。然而LEACH路由协议的簇头随机产生,没有考虑节点的剩余能量,未达到簇头最优。LEACH簇与基站直接通信,如果两者距离较远,则会带来较大的能量损耗。本文结合LEACH及LEACH现有的一些改进算法,提出了一种新的路由协议(Advance-Leach)。它综合考虑了节点的剩余能量和簇首节点数目,簇头和基站之间采用单跳和多跳结合策略,有效地降低了能耗,保证了网络负载的平衡。仿真结果表明:该协议的能耗、数据成功接收率等性能得到了有效的提高,延长了节点和网络的生命周期。
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