无线传感器网络LEACH算法的研究与改进
发布时间:2018-01-09 15:29
本文关键词:无线传感器网络LEACH算法的研究与改进 出处:《北京邮电大学》2008年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】: 无线传感器网络是一种全新的信息获取技术,是新兴的下一代无线网络,具有广泛的应用前景。但是由于它不同于传统的无线网络,现有的无线技术对它并不适用,因此对其网络通信及拓扑控制方面的研究现在正成为无线传感器网络研究中的热点。 LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy低功耗自适应分簇)算法就是针对于无线传感器网络而提出的一种层次型拓扑组织算法。这种算法可以有效地解决传感器节点能量限制的问题,显著地延长整个网络的生命周期。但该算法的能量利用率较低,且只适用于小规模的网络,目前,虽然很多学者基于LEACH算法提出了很多改进算法,如HEED(Hybrid Energy-Efficient Distributed clustering混合节能分布式分簇)算法和PEGASIS(Power Efficient Gathering insensor Information Systems传感器信息系统中的高能效采集)算法等,但这些算法并没有很好地解决LEACH算法能量利用率低的问题。 本论文在对LEACH算法及其改进算法深入分析总结的基础上提出了LEACHMTE(LEACH Minimum Transmission Energy传输能量最小化的LEACH)算法。该算法从三个方面对LEACH算法进行了改进,包括利用静态分簇的优势减小头开销、采用多跳方式向BS发送数据以及将整个区域划分成多个区域以节省簇首节点能量的消耗,提高节点能量有效性。 最后本论文从不同时段存活节点总数目和网络总的能量消耗,以及BS接收数据总数目等方面对算法进行了仿真验证和比较,结果表明,LEACHMTE算法能有效地节省网络能量,延长了网络生命周期,在一定程度上解决了LEACH算法能量利用率低的问题,达到了改进的目的。
[Abstract]:Wireless sensor network (WSN) is a new information acquisition technology. It is a new next generation wireless network and has a wide application prospect. However, it is different from the traditional wireless network. The existing wireless technology is not applicable to it, so the research on network communication and topology control is becoming a hotspot in wireless sensor networks. LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy low power adaptive clustering). The algorithm is a hierarchical topology organization algorithm for wireless sensor networks, which can effectively solve the problem of sensor node energy constraints. The lifetime of the whole network is significantly prolonged, but the energy efficiency of the algorithm is low, and it is only suitable for small-scale networks. At present, many scholars have proposed many improved algorithms based on the LEACH algorithm. For example, HEED(Hybrid Energy-Efficient Distributed clustering hybrid energy-saving distributed clustering. Algorithm and PEGASIS (. High energy efficiency acquisition in Power Efficient Gathering insensor Information Systems sensor information system. Algorithms, etc. However, these algorithms do not solve the problem of low energy utilization rate of LEACH algorithm. Based on the deep analysis and summary of the LEACH algorithm and its improved algorithm, this paper proposes the LEACHMTE (. LEACH Minimum Transmission Energy for minimized energy transfer. The algorithm improves the LEACH algorithm from three aspects. It includes using the advantage of static clustering to reduce head overhead, sending data to BS in multi-hop mode and dividing the whole region into multiple regions to save energy consumption and improve energy efficiency of cluster head nodes. At last, this paper simulates and compares the algorithm from the aspects of the total number of surviving nodes and the total energy consumption of the network, and the total number of received data from BS, etc. LEACHMTE algorithm can effectively save network energy, prolong network life cycle, solve the problem of low energy utilization rate of LEACH algorithm to a certain extent, and achieve the purpose of improvement.
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP212.9;TN929.5
【引证文献】
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,本文编号:1401978
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