无线传感器网络路由协议leach的研究与改1.pdf

河南师范大学本科毕业论文（设计） 无线传感器网络路由协议 LEACH 的研究与改进 摘　要:无线传感器网络由许多具有低功率无线收发装置的传感器节点成能, 够有效地感知、采集和处理网络覆盖区域中的相关信息,并发送给远处的基站进 一步处理。由于传感器节点能量有限,路由协议必须尽可能地减少能量消耗,延长 网络生命周期。在LEACH 算法基础上,提出一种改进的路由算法,改进后的算法 采用相对固定的成簇方式,每隔一轮重新构建簇。利用图论中的 prim 算法,选择 每轮中 Ped 最大的簇头作为根节点,在簇头节点之间构造树形路由,簇头之间以 多跳方式将收集到的数据发送到根节点,然后通过根节点将整个网络收集到的 数据发送到基站。仿真结果表明,与 LEACH 算法相比,改进算法降低了能耗,有 效延长了网络生存周期。 关键词:无线传感器网络; LEACH 算法; 分簇;生命周期;能量消耗 Abstract: W ireless sensor networks consisting of a large number of small sensorswith low-power transceiver can be an effective tool for apperceiving, collecting and computing data in a variety of environment.The collected data mustbe transmitted to the base station for further processing. Based on LEACH algorithm, this paper presents a novel clustering algorithm in which cluster are relatively fixed and the nodes re-organize themselves into new clusters every other round. It utilizes the Prim algorithm in the graph theory to form tree routing among cluster-head nodes, and selects the cluster-head with the largestPedas the root node. The cluster heads send data to the root node in a multi-hop manner and the root node then sends the gathered data by the whole network to the base station. Simulation results show that compared with LEACH, the improved algorithm can reduce the energy consumption and prolong the lifetime of the network. Key Words ：wireless sensor network, LEACH algorithm, clustering, lifetime, energy consume 1、前言 1 河南师范大学本科毕业论文（设计） 无线传感器网络被认为是在一定空间范围内密集分布的由大量体积小、廉价、 电池供电的通信器件构成的自组织系统．由于无线传感器网络大都需要在无人 看管、不更换电池或者几乎不可能更换电池的条件下长时间的工作，如何提高 能量的有效利用率并延长网络寿命便成了一个重要问题．网络数据传输离不开 路由协议,路由协议对网络的整体性能有重要影响,因此,作为无线传感器网络核 心技术之一的路由协议一直是研究的热点。路由算法在路由协议中起着至关重 要的作用,无线传感器网络中的路由算法从网络逻