数事载本与度用
基于分簇的WSN路由算法研究及改进
李小华周林罗铮
（(重庆部电大学通信软件技术研究所重庆400065
算法分析
摘要：为了更好地满足无线传感器网络(WSN)低功耗的要求,延长网络的生存周期。对WSN分薪路由算法LEACH(低功耗自适应分筹)的筹头节点选择机制进行改进提出了改进算法LEACH-IMP实境减少网络能耗、延长网络生存周期的日的。利用网络仿具工具NS2进行仿真，对LEACH算法与改进算法进行比较与分析,仿真结果表明,改进算法有效地延长了网络的生存周期。
关键词:WSN路由算法分筷LEACH生存周期
中图分类号：TP393;TN915 1引言
文献标识码:A
随着传感器技术、无线通信技术、微系统技术、最人式计算机技术的飞速发展，推动了低成本，低功耗，多功能的无线传感器网络(WirelessSensorNetwork，WSN)的快速发展，WSN由大量部署在监测区域内的传感器节点构成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织网络系统，其目的是协作地实时监测、感知和处理网络覆盖范围内的监测对象的信息，并将信息通过互联网发给观察者 WSN是信息监控和采集的一项新技术，作为一个全新的科学研究领域，不论是基础理论研究还是实践应用都还处于起步阶段，存在许
200m 180 160 140 ≤ 120
60 40 20 0
100m 90 80 70
3o 节
20 10 0L
LEA CH
I- LEA CHIMF
009 0S 00S 0S 00t 000 0S 0 0S 001S
时间(s)
图1网络总能耗情况比较关系
T LEACH
+ LEACHIMP
009 05 00S 0S 00 0S 00 0 00Z 051 00T 0S
时间(s)
图2网络节点存活数量比较
基金项目：国家自然科学基金项目(项日批准号：61171190)
文章编号:1007-9416(2013)12-0131-02
多挑战性的研究课题。
WSN是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，具有的众多类型的传感器，可探测包括温度，湿度、地囊、电磁，噪声、光强度、压力等周边环境中多种多样的现象。被广泛地应用于环境监测、医疗卫生、国防军事、机械设备测量，工农业等领域(2)。
2WSN路由协议
WSN路由协议是无线传感器网络的一个关键技术，也是当前研究的一大热点，路由协议的好坏直接影响着网络的性能。WSN的应用背录于差万别，针对不同的应用环境，研究人员提出不同的路由协议。从网络结构和数据传输模型出发，可将WSN的路由协议分为平面的，分簇的、基于地理位置的、基于服务质量的四种路由协议。
分簇路由协议的基本思想是：在所有传感器节点中选择一部分节点充当護头节点，其余的非簇头节点选择性加人到相应的镁中形成一个镁。内节点进行数据采集并将数据转发给簇头节点，镁头节点对镁内节点发来的信息进行数据融合和处理并转发给汇聚节点，从而达到节省能量和提高可扩展性的目的。比较典型的分簇路
由协议有LEACH,LEACHC.PEGASIS,HEED等。 3LEACH协议
3.1LEACH协议
LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是-种典型的WSN分筷协议，由MIT的Heinzelman等人为WSN专门设计的一种低功耗自适应主动网络聚类路由协议，在WSN的路由协议中占据重要的地位4,LEACH是通过数据压缩和按轮分簇的方法降低了网络的能耗，使得网络的负载比较均衡，有效地延长了网络的生存期。
3.2LEACH协议簇头选择机制
LEACH算法头节点的选举过程是：网络中的每个节点在0到 1之间随机地选取一个数作为其标志值，如果这个标志值小于门限制T(n)，节点n就被选为本轮的簇头节点，并向整个网络广插自已被选为簇头节点的信息。T(n)表示为：
T(n) =
p
1 px[rmod(1 / p)]
【T(n)=0，其他
nEG
(1)
式中，P表示所有节点中簇头节点的百分比，指当前选举轮数， G表示在过去1/p轮中没有被选为簇头节点的集合。
作者篇介：李小华(1988-),男，湖南榔州人,硕士研究生,主要研究方向为无线传感器网络。
周林(1963一)男，制教,顾士生导师.主要研究方向为WSN、计算机网络、物联网开发等罗争(1988-),男，颈士研究生,主要研究方向为物联网应用。
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