陈 树,徐 圆

(江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122)

基于分簇和覆盖优化的改进LEACH协议

陈 树,徐 圆

(江南大学物联网工程学院,江苏无锡214122)

针对传统LEACH协议中簇头数量自由度高以及分布不均所导致能量消耗过多的缺陷,提出一种基于优化分簇的、能耗均匀的改进LEACH协议。改进簇头选择机制,在常规能量阈值选取簇头节点的过程中,引入最优簇半径控制策略,改善簇头节点的物理分布位置,达到网络能量的均衡,同时引入网络覆盖率控制簇头数目,避免产生多余的簇头节点。该算法还在传统LEACH协议的基础上,使用CH-VCH交替轮寻策略简化计算量。仿真结果表明,该改进LEACH协议能解决传统LEACH协议存在的能量问题,使网络的能量消耗更加均匀,并在一定程度上延长网络的生存期限。

LEACH协议;能量消耗;最优簇半径;簇头

1 概述

LEACH协议是一个适用于传感网络的协议架构。它应用于典型传感网络[1]中的路由选择[2]。

传统LEACH协议使用轮次作为参数的阈值T(n),作为判断簇头选择的依据,各个节点随机成为簇头[3]。如果不考虑能量消耗,选取了剩余能量较少的节点成为簇头节点,就很容易出现节点过早死亡、能量消耗不均匀的情况[4]。LEACH协议的能量均匀消耗是人们研究的热点。

文献[5]提出的LEACH改进以及文献[6]提出的LEACH-N协议将节点的剩余能量和初始能量作为参数加入阈值的计算,使得节点的剩余能量越少时,节点能够被选为簇头节点的概率越小,优化簇头选择。文献[7]提出E-LEACH协议,在阈……