无线传感器网络中LEACH协议的优化研究

发布时间：2025-03-30 04:42

　　无线传感器网络是一种由许多结构简单的传感器节点通过自组网的方式组成的无线通信网络,在军事航天、环境监测、医疗卫生等领域都有巨大的应用。当前学术界的研究主要是路由协议和MAC层协议等,这也是当前的无线传感器网络的发展瓶颈之一。LEACH协议是一种最具有代表性的节能路由协议,该协议在一定程度上改善了传感器网络的能量效率,延长了网络寿命。然而随着现代无线传感器网络的发展,经典的LEACH协议已经无法满足要求。为了充分利用节点能量,改善整个网络的能耗效率,在LEACH协议的簇头选举阶段,通过在簇头选举公式中加入传感器节点当前剩余能量以及节点的空间位置信息作为成簇考量因素,有效的避免了经典LEACH算法中存在的节点能量过低却被当选为簇头的问题,以及簇头过于集中的问题;在协议的稳定传输数据阶段,通过簇间多跳路由的方式将传输单跳距离控制在一个阈值距离范围之内,并通过数据分发的方式减缓单个簇头节点存在的承担转发数据量过大的问题,提出了一种新的改进LEACH协议—IMP-LEACH,通过MATLAB实验仿真,验证了改进后的协议对于提高网络节点存活时间以及整个网络的使用寿命具有比较大的提高。接着,在以上改进...

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1无线传感器网络体系结构

本章的结构中，首先对无线传感器网络的整个网络体系结构的技术栈做一个细介绍，之介绍常见的无线传感器网络平面型路由协议和层次型路由协议算法基本原理和性能评价指标，以及相关协议的优缺点分析比较，为第三章做准备。.2无线传感器网络体系结构通常，无线传感器网络体系是由以下几类节点所组成的....

图2-2传感器节点的结构

上海交通大学硕士学位论文.3传感器节点的结构传感器节点是传感器网络的核心[26]，它是数据的收集和处理以及通信单元，们可以将其视作一个微型的嵌入式系统[27]。它由以下四个模块组成：传感器块，主要是用来对监测区域内的数据进行收集以及数据格式的转换；处理器模主要是调度，以及对所收....

图2-3无线传感器网络协层次划分Fig.2-2hierarchicaldivisionofWirelessSensorNetwork

图2-3无线传感器网络协层次划分Fig.2-2hierarchicaldivisionofWirelessSensorNetwor层协议的基本概念和作用：理层属于最底层结构，是传感器网络的物理基：该层主要是负责数据的处理控制等。络层主要负责数据的传输路线，也即是数....

图2-4：节点能量消耗模型

图2-4：节点能量消耗模型Fig.2-4Modelofnodeenergyconsumption线传感器网络路由协议对路由算法的研究改进和优化，能够确保数据发送更加有效节能低以及可靠的数据传输。通常对无线传感器网络路由协议的研究分。面型路由协议路由协议是一类比较原始的....

本文编号：4038207