基于信任和能量的LEACH协议分析与改进

发布时间：2024-03-30 18:26

　　本文对WSNs具典型的LEACH协议进行了深入研究和分析，由于LEACH协议在簇头选举机制没有考虑节点的信任和剩余能量以及在簇头和非簇头节点容错方面的不足，长期运行LEACH协议将对网络的正常工作一定的影响。本文提出了对LEACH协议改进的协议，即基于信任和能量的ET‐LEACH协议。 针对LEACH协议在簇头选举方面的不足，本文中提出了基于信任和能量的簇头选举算法。算法考虑了在选举时以节点的信任值和剩余能量值为依据，通过综合对比各节点的信任值和剩余能量，选择出条件相对最优的节点作为簇头。 针对LEACH协议在簇头节点容错方面的问题，本文在分析研究1:1型专一双穴容错技术的基础上，提出采用选举后备簇头集合的方法。根据节点信任值和剩余能量值选举产生的候选簇头集合，当当前簇头失效后，从候选集合中自动选择簇头，减少了全网的选举次数。 针对LEACH协议中在非簇头节点容错方面的不足，本文提出采用对比节点连续两次发送数据时的表现来判定该节点的工作能力的方法，主簇头通过对比节点是否在连续两个周期内成功发送信息，判断非簇头节点的工作状态，以此对非簇头节点进行容错处理。 仿真显示，ET‐LEACH协议...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

结构图1.1传感器节点体系

线传感器网络线传感器网络的体系结构器节点体系[5]通常包括传感器节点(sensornode)、Sink节点(sinknodenet、控制终端等。传感器节点之间协同工作，传感器节点一般由传感器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成，处理器模块又由器等构成。图1.1....

图1.2WSNs体系结构示例图

1.1传感器节点体系结构图WSNs中，节点能量有限，节点的发射功率较小。在一节点簇内，sink节点的通节点无论在能量还是数据处理上都有一定的优势，所以sink节点往往作为数据融合的节点向基站发送数据。而基站的能量则往往被视无限，并且也可到有效的供给，并且发射能力较强，负责通....

图2-1LEACH协议成簇过程示例图

一次完整簇建立阶段和稳定传输阶段所持续的时间总LEACH协议按轮次循环执行。如图2.1所示，为LEACH协议中每图。

图2.2ET-LEACH协议构成图

整。LEACH协议虽然具有一定的容错能力失效的问题。在LEACH协议的每轮运行中头消耗过多的能量，影响网络生存周期。在建立阶段所耗费的时间，文献[19]研究表明的时间约为建立阶段的19倍。在稳定阶段的丢失，造成感知区域的漏洞；非簇头节点的时间槽，随着簇中失效非簇头节点的....

本文编号：3942765