基于节点密度与TDMA的无线传感器网络集簇协议 被引量：6

1

作者 徐祥振 汪成亮 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1689-1694,共6页

无线传感器网络(WSN)具有节点成本低、易于布置等优点,已广泛应用于国防军事、医疗健康、环境监测等领域。针对WSN中存在的节点能量有限,簇间干扰严重的问题,结合大多应用中WSN具有节点密度分布不均匀的特性,提出一种基于节点密度与时... 无线传感器网络(WSN)具有节点成本低、易于布置等优点,已广泛应用于国防军事、医疗健康、环境监测等领域。针对WSN中存在的节点能量有限,簇间干扰严重的问题,结合大多应用中WSN具有节点密度分布不均匀的特性,提出一种基于节点密度与时分多址(TDMA)的WSN自适应集簇分层(DT-LEACH)协议。DT-LEACH协议通过在簇首选举阶段考虑节点剩余能量,保证簇首的均匀分布,延长了网络生存周期;其次,DT-LEACH协议引入TDMA时隙分配阶段,根据节点密度选择节点进入休眠模式,有效地避免了簇间干扰,降低了数据冗余性,减少了网络能耗。仿真实现表明,DT-LEACH协议能有效避免簇间干扰,延长WSN网络生存周期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 集簇分层协议 节点密度 时隙分配

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基于非均匀分簇的无线传感器网络分层路由协议 被引量：39

2

作者 黄廷辉 伊凯 +1 位作者 崔更申 王玉良 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第1期66-71,共6页

针对大规模无线传感器网络(WSN)中由于簇首节点分布不合理而导致节点消耗能量过快的问题,设计了一种基于非均匀分簇的无线传感器网络分层路由协议(HRPNC)。HRPNC结合低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)中的分簇思想,并在分层的基础上对... 针对大规模无线传感器网络(WSN)中由于簇首节点分布不合理而导致节点消耗能量过快的问题,设计了一种基于非均匀分簇的无线传感器网络分层路由协议(HRPNC)。HRPNC结合低功耗自适应集簇分层型协议(LEACH)中的分簇思想,并在分层的基础上对能量均衡的无线传感器网络非均匀分簇路由协议(DEBUC)中竞争半径的算法进行改进,即通过分层机制及竞争机制选取簇首,使簇首节点分布更加合理,有效均衡节点的能量消耗。在Matlab上进行的仿真实验中,HRPNC在生存周期上较LEACH协议与DEBUC协议分别提高了约500轮、300轮;HRPNC的节点平均剩余能量高于LEACH协议与DEBUC协议,节点能量的消耗在生存周期间基本保持较低且平稳的能量消耗;HRPNC较LEACH协议与DEBUC协议在数据包传输总量上分别提高了约300%、130%;在不同仿真环境下,HRPNC的丢包率均比LEACH协议和DEBUC协议低。实验结果表明,HRPNC不仅能有效延长网络的生存周期,提高数据的传输数量与网络的稳定性,并且能有效降低数据传输的丢包率。 展开更多

关键词 低功耗自适应集簇分层型协议 非均匀分簇 路由协议

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LEACH-EE——基于LEACH协议的高效聚类路由算法 被引量：33

3

作者 李岩 张曦煌 李彦中 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2007年第5期1103-1105,共3页

为延缓传感器网络寿命,减少能量的消耗,提出一种基于LEACH协议的高效聚类路由算法(LEACH-EE)。它通过簇头来收集数据,然后簇头之间形成一个多跳的通向基站的最优路径,最后数据融合给一个簇头传给基站。这样解决了LEACH协议的簇头节点负... 为延缓传感器网络寿命,减少能量的消耗,提出一种基于LEACH协议的高效聚类路由算法(LEACH-EE)。它通过簇头来收集数据,然后簇头之间形成一个多跳的通向基站的最优路径,最后数据融合给一个簇头传给基站。这样解决了LEACH协议的簇头节点负载过重的问题,以及改善了网络能量的消耗和网络的生存时间。实验证明此方法行之有效。 展开更多

关键词 低功耗自适应聚类路由协议 簇头 轮 多跳

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基于LEACH协议的簇头选举改进算法 被引量：25

4

作者 廖明华 张华 王东 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期112-114,共3页

以减小LEACH协议簇形成过程中的能量消耗为目的,提出一种改进的簇头选举算法LEACH-ECHC。当所有簇头的剩余能量最小值小于某个阈值时,进行全网选举;当簇头能量小于该簇剩余能量的平均值时,进行簇内选举,并对簇头产生的阈值进行优化。仿... 以减小LEACH协议簇形成过程中的能量消耗为目的,提出一种改进的簇头选举算法LEACH-ECHC。当所有簇头的剩余能量最小值小于某个阈值时,进行全网选举;当簇头能量小于该簇剩余能量的平均值时,进行簇内选举,并对簇头产生的阈值进行优化。仿真结果显示,LEACH-ECHC算法有更高的能量有效性,可以延长网络寿命,使节点能耗更均衡。 展开更多

关键词 无线传感器网络 LEACH协议 簇内选举 剩余能量 距离因子

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WSN中LEACH路由协议的改进及仿真 被引量：20

5

作者 李雅卿 李腊元 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期104-106,114,共4页

针对低功耗自适应聚类(LEACH)路由协议中簇头节点在空间上分布不均以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多等不足,提出一种改进的LEACH路由协议LEACH-ZMH,其中采用基于区域的簇头选择和簇间多跳数据传输的方法。给出LEACH-ZMH的正确性... 针对低功耗自适应聚类(LEACH)路由协议中簇头节点在空间上分布不均以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多等不足,提出一种改进的LEACH路由协议LEACH-ZMH,其中采用基于区域的簇头选择和簇间多跳数据传输的方法。给出LEACH-ZMH的正确性证明和复杂性分析。NS2仿真表明,改进的协议有效延长了网络的存活时间,性能优于LEACH协议。 展开更多

关键词 无线传感器网络 LEACH路由协议 区域簇头选择 多跳数据传输

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一种无线传感器网络路由协议LEACH的改进算法 被引量：17

6

作者 李兰英 刘昌东 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期75-79,共5页

针对低功耗自适应集簇分层型协议LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)的节点生命周期短和能量消耗不平衡的问题,提出了一种LEACH协议的改进算法.算法的主要思想是考虑了节点的当前位置以及当前能量,从而可以使簇头的分布... 针对低功耗自适应集簇分层型协议LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)的节点生命周期短和能量消耗不平衡的问题,提出了一种LEACH协议的改进算法.算法的主要思想是考虑了节点的当前位置以及当前能量,从而可以使簇头的分布更加均匀,延长节点的生命周期.对改进后的LEACH协议和原LEACH协议进行仿真,结果表明改进后的协议在生存时间上提高了40.7%,并增加了数据的发送量,减少了节点的能量消耗. 展开更多

关键词 无线传感器网络 LEACH协议 网络生存时间 NS-2仿真 能量均衡

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低能耗的无线传感网络分层聚类与节点管理机制 被引量：13

7

作者 蒋勇 赵作鹏 《计算机工程与设计》 北大核心 2019年第3期638-643,共6页

为降低无线传感器网络的能耗,提出一种分层聚类与节点管理机制。依据距离汇聚节点的远近以及节点数量的多少对网络进行分层,使各分层中传感器节点数量基本一致;改进LEACH协议的门限函数,在各网络分层独立建立节点簇;依据分层网络中簇头... 为降低无线传感器网络的能耗,提出一种分层聚类与节点管理机制。依据距离汇聚节点的远近以及节点数量的多少对网络进行分层,使各分层中传感器节点数量基本一致;改进LEACH协议的门限函数,在各网络分层独立建立节点簇;依据分层网络中簇头节点的位置和节点的剩余能量,选择每个分层的中心节点;在此基础上,由分层中心节点管理各分层节点,强制能量较低的节点休眠,管理簇头节点的更新;采用LEACH协议进行数据传输。实验结果表明,该机制有效降低了网络能耗,延长了网络生存时间。 展开更多

关键词 无线传感器网络 分层聚类 节点管理 低功耗自适应集簇分层型协议 分簇

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一种能耗均衡的无线传感器网络分簇算法 被引量：12

8

作者 吕涛 朱清新 朱玉玉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第11期3107-3111,共5页

以无线传感器网络中的LEACH和HEED分簇算法为背景,提出一种基于能耗均衡的自适应网络分簇算法EBACA。算法的主要特点是传感器节点根据自身状态信息自主竞争簇头,簇头选择标准考虑了随机概率与节点剩余能量结合,并引入了节点能量预测和... 以无线传感器网络中的LEACH和HEED分簇算法为背景,提出一种基于能耗均衡的自适应网络分簇算法EBACA。算法的主要特点是传感器节点根据自身状态信息自主竞争簇头,簇头选择标准考虑了随机概率与节点剩余能量结合,并引入了节点能量预测和能量阈值;为均衡各个节点的能耗,通过重新规划时间片来调节节点的工作频率;为减少簇头的能量开销,簇头之间通过多跳方式将各个簇内收集到的数据发送给特定簇首节点,并由此簇首节点将整个网络收集的数据发送给基站。设计的目标是均衡网络能耗,进而最大化网络寿命。分析和仿真结果表明,相对于几种重要的分簇算法,如LEACH和HEED,EBACA在平衡节点能量消耗和延长网络寿命方面具有更优越的性能。 展开更多

关键词 无线传感器网络 分簇算法 能耗均衡 LEACH协议 HEED协议

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一种能量高效的无线传感器网络改进LEACH协议 被引量：13

9

作者 朱素霞 马宏飞 孙广路 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第3期91-98,共8页

针对无线传感器网络(WSN)传统的层次聚类协议LEACH中的节点能量消耗速率快、网络生命周期短及通信能力弱等问题,提出了一种能量高效的改进LEACH协议(MOD-LEACH)。首先,全面兼顾节点剩余能量、邻居数量以及和基站间距离,求出节点作为簇... 针对无线传感器网络(WSN)传统的层次聚类协议LEACH中的节点能量消耗速率快、网络生命周期短及通信能力弱等问题,提出了一种能量高效的改进LEACH协议(MOD-LEACH)。首先,全面兼顾节点剩余能量、邻居数量以及和基站间距离,求出节点作为簇头真实概率,借此优化簇头选举阈值。其次,节点按照簇头的能量、邻居数量和两者间距离,求出成本函数,从而科学判定簇头。最后,簇头根据与基站之间的距离通过单跳或者多跳方式和基站通信,以降低簇头能耗。仿真结果表明,MOD-LEACH协议性能比现有几种协议更优,该协议与LEACH、DEEC、H-LEACH相比,网络生命周期分别延长了61%、42.6%、14.2%,同时MOD-LEACH协议中基站接收的数据量相比其它三种协议也得到大幅提高。 展开更多

关键词 无线传感器网络 LEACH协议 能量高效 网络生命周期 簇头选举

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WSN中LEACH协议的研究及改进 被引量：11

10

作者 陈雪娇 李向阳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第12期3241-3243,共3页

针对低功耗自适应分簇(LEACH)路由协议中簇头节点选择的不合理以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多的不足,提出了一种新的改进算法——LEACH-EDH。在分簇阶段,它充分考虑了节点的能量和地理位置;在传输阶段,采用了基于概率的混合路... 针对低功耗自适应分簇(LEACH)路由协议中簇头节点选择的不合理以及在远距离数据传输过程中能量消耗过多的不足,提出了一种新的改进算法——LEACH-EDH。在分簇阶段,它充分考虑了节点的能量和地理位置;在传输阶段,采用了基于概率的混合路由算法。仿真结果表明,该算法有效地平衡了网络的能量消耗,并显著地延长了网络的存活时间。 展开更多

关键词 低功耗自适应分簇协议 路由协议 能量平衡

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基于最佳簇数的无线传感器网络粒子群分簇协议 被引量：10

11

作者 郭剑 孙力娟 王汝传 《南京邮电大学学报（自然科学版）》 2010年第2期36-40,共5页

对层簇式无线传感器网络中的分簇协议进行了探讨。研究了经典的LEACH协议,分析了其缺陷,并提出了ILEACH协议。ILEACH协议首先按照一定的原则来计算最佳簇数目,并以此作为分簇的目标。簇重组阶段选择新簇首时,兼顾了节点的剩余能量与位... 对层簇式无线传感器网络中的分簇协议进行了探讨。研究了经典的LEACH协议,分析了其缺陷,并提出了ILEACH协议。ILEACH协议首先按照一定的原则来计算最佳簇数目,并以此作为分簇的目标。簇重组阶段选择新簇首时,兼顾了节点的剩余能量与位置分布两个因素,并采用粒子群优化算法来计算,取得了较好的结果。仿真表明,ILEACH协议有效的节省了能量,延长了网络的生存时间。 展开更多

关键词 LEACH协议 ILEACH协议 无线传感器网络 分簇 粒子群优化算法

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LEACH协议的簇头多跳(LEACH-M)改进算法 被引量：9

12

作者 胡艳华 张建军 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第34期107-109,共3页

节能高效的实现路由转发是路由设计的一个关键点。总结了目前已有的无线传感器网络的传输路由模式,发现早先提出的LEACH协议虽是无线传感网中的低功耗自适应分层路由算法,但会造成簇头节点负载过重。成簇算法是传感器网络中减少能量消... 节能高效的实现路由转发是路由设计的一个关键点。总结了目前已有的无线传感器网络的传输路由模式,发现早先提出的LEACH协议虽是无线传感网中的低功耗自适应分层路由算法,但会造成簇头节点负载过重。成簇算法是传感器网络中减少能量消耗的一种关键技术。提出的是基于LEACH算法的多跳路由改进算法,并在考虑簇头最优个数的选择下,通过采用簇头之间的多跳算法达到减少能量消耗、延长传感网的寿命的目的。实验表明此方法有效。 展开更多

关键词 低功耗自适应分簇聚类路由(LEACH)协议 簇头 轮 LEACH协议的簇头多跳算法

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无线传感器网络中基于能量优化的路由协议ANT-LEACH 被引量：11

13

作者 王林 潘军 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第11期2891-2894,共4页

经典路由协议LEACH采用自适应分簇算法,簇头与基站直接通信,因此一旦二者距离较远,则这种单跳传输方式将消耗较多能量,并最终导致整个网络运行失效。提出一种改进的基于能量优化的路由协议ANT-LEACH,该协议将蚁群优化算法融入到簇头选... 经典路由协议LEACH采用自适应分簇算法,簇头与基站直接通信,因此一旦二者距离较远,则这种单跳传输方式将消耗较多能量,并最终导致整个网络运行失效。提出一种改进的基于能量优化的路由协议ANT-LEACH,该协议将蚁群优化算法融入到簇头选路过程中,重点引入引力度函数概念对蚁群选择概率公式和信息素更新规则进行改进,充分考虑簇头节点的剩余能量,在簇头与基站之间找到一条能量最优路径,变单跳为多跳传输方式。仿真结果表明该协议有效地降低了节点能耗,延长了网络的生存时间,并保证了整个网络负载的平衡。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应分簇协议 蚁群优化算法 引力度函数

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基于LEACH协议的能耗均衡路由算法 被引量：9

14

作者 唐甲东 蔡明 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第7期133-136,141,共5页

分析经典的无线传感器网络LEACH协议,针对如何延长其网络生命周期的问题,提出一种改进的LEACH算法。当簇头剩余能量的最小值小于某个阈值时,进行全网簇头选举,设计基于节点相对密度的成簇算法,即采用合理阈值选取簇头。反之进行簇内选举... 分析经典的无线传感器网络LEACH协议,针对如何延长其网络生命周期的问题,提出一种改进的LEACH算法。当簇头剩余能量的最小值小于某个阈值时,进行全网簇头选举,设计基于节点相对密度的成簇算法,即采用合理阈值选取簇头。反之进行簇内选举,依据剩余能量、距簇内质心的距离、节点覆盖度等约束条件来选择新的簇内簇头。实验结果表明,改进的LEACH算法能有效降低和均衡各个节点的能耗,推迟第1个死亡节点出现的时间,延长网络的生命周期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应集簇分层型协议 相对密度 簇内选举 剩余能量 网络生存时间

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一种LEACH协议的多级分簇改进算法 被引量：7

15

作者 罗冰 黄玉清 《计算机工程》 CAS CSCD 2013年第6期99-102,共4页

LEACH协议的簇头节点分布不均,导致网络负载不均衡。为此,提出一种LEACH协议的多级分簇改进算法。将网络划分为若干小单元,采用多级分簇相结合的方法,在簇头节点选举过程中引入节点剩余能量作为参考度量,以减少簇头节点与sink节点之间... LEACH协议的簇头节点分布不均,导致网络负载不均衡。为此,提出一种LEACH协议的多级分簇改进算法。将网络划分为若干小单元,采用多级分簇相结合的方法,在簇头节点选举过程中引入节点剩余能量作为参考度量,以减少簇头节点与sink节点之间的通信能耗。仿真结果表明,当网络规模增加到200节点时,该算法在第420轮出现第一个死亡点,优于LEACH协议,能延长网络生存周期,降低网络能量消耗。 展开更多

关键词 无线传感器网络 LEACH协议 分簇算法 能量消耗 多级分簇 通信能耗

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基于LEACH协议的能量优化方法

16

作者 李波 郝丽君 +1 位作者 陈嵩杰 唐孟麒 《计算机工程与设计》 北大核心 2024年第3期656-662,共7页

针对低功耗自适应聚类协议产生的整体能耗不均及网络生命周期短的问题,提出一种改进的能量优化方法。结合能量模型、节点发送及融合数据的综合能耗计算簇头比例;利用节点剩余能量与节点基站间的距离,优化成簇阶段中簇头选取阈值公式。... 针对低功耗自适应聚类协议产生的整体能耗不均及网络生命周期短的问题,提出一种改进的能量优化方法。结合能量模型、节点发送及融合数据的综合能耗计算簇头比例;利用节点剩余能量与节点基站间的距离,优化成簇阶段中簇头选取阈值公式。在普通节点入簇阶段,引入簇规模密度,避免簇规模差距过大,采用就近原则与簇密度规模更新簇头。在数据传输阶段,引入“热区”边界对簇头分类,不同类簇头采用不同的数据传输方式。仿真结果表明,所提方法能均衡网络能耗且延长网络生命周期。 展开更多

关键词 能量优化 低功耗自适应聚类协议 分簇 生命周期 热区 数据传输 阈值

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一种无线传感器网络数据安全免疫体系结构 被引量：4

17

作者 董晓梅 周越德 李晓华 《计算机科学与探索》 CSCD 2010年第3期247-255,共9页

LEACH协议是提出较早、较为完整的无线传感器网络协议之一。在LEACH协议的基础上,借鉴生物免疫系统的原理,提出了一种新的适用于无线传感器网络的免疫体系结构。为构建这个体系,提出了基于覆盖面的备份簇头选举算法,嵌入数字基因的免疫... LEACH协议是提出较早、较为完整的无线传感器网络协议之一。在LEACH协议的基础上,借鉴生物免疫系统的原理,提出了一种新的适用于无线传感器网络的免疫体系结构。为构建这个体系,提出了基于覆盖面的备份簇头选举算法,嵌入数字基因的免疫应答算法,以及各状态节点的转换机制。备份簇头的引入,大大降低了恶意簇头对整个簇造成的破坏,免疫应答算法通过各功能节点的相互协作,能够有效地抵御恶意节点的攻击,减小和消除恶意数据的影响。仿真验证了该体系的有效性,在提高了安全性的同时,并不影响网络的生命期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 LEACH协议 生物免疫原理 状态转换

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基于粗糙C-均值聚类的能量均衡LEACH算法 被引量：6

18

作者 严静静 张腾飞 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期21-25,共5页

低功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议选择的簇头节点存在分布不均匀和能耗不均衡等问题。为此,基于粗糙C-均值聚类提出一种改进的LEACH算法。通过定位技术获取节点的位置坐标,利用粗糙C-均值算法对无线传感器网络节点坐标进行聚类,以保... 低功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议选择的簇头节点存在分布不均匀和能耗不均衡等问题。为此,基于粗糙C-均值聚类提出一种改进的LEACH算法。通过定位技术获取节点的位置坐标,利用粗糙C-均值算法对无线传感器网络节点坐标进行聚类,以保证簇头节点的均匀分布,并使用基于剩余能量的LEACH算法选择簇头节点。计算结果表明,改进算法可使簇头节点在每轮选择时均匀地分布在网络中,同时延长网络的生命周期。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应集簇分层型协议 粗糙C-均值算法 簇头选取 能量均衡

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基于LEACH协议的动态轮时间算法——LEACH-DRT 被引量：5

19

作者 钟一洋 刘兴长 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第1期120-123,共4页

为延长无线传感器网络(WSN)的生存时间,针对低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议中分簇不均匀和轮时间固定的问题,提出了一种基于LEACH协议的动态轮时间(LEACH-DRT)算法。通过基站获取簇和簇内成员节点信息,根据簇内成员节点数和簇内剩余... 为延长无线传感器网络(WSN)的生存时间,针对低功耗自适应集簇分层(LEACH)协议中分簇不均匀和轮时间固定的问题,提出了一种基于LEACH协议的动态轮时间(LEACH-DRT)算法。通过基站获取簇和簇内成员节点信息,根据簇内成员节点数和簇内剩余能量计算出各簇的轮时间,并由基站将时间信息发送至各簇,各簇按接收到的时间信息进行工作。同时,利用新的簇头选取机制,避免了因簇头节点能量不足导致的数据丢失和成员节点的无谓消耗。分析和仿真结果表明,改进后的算法比LEACH协议延长了约4倍的网络生存时间,数据丢失率降低了约18%,在均衡网络能量消耗和降低数据丢失率方面取得了较好的应用效果。 展开更多

关键词 网络生存时间 低功耗自适应集簇分层协议 不均匀分簇 轮时间 数据丢失率

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能耗最优的LEACH协议改进 被引量：5

20

作者 周萌 陈跃东 陈孟元 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第23期82-86,共5页

针对LEACH协议在簇头选取、数据通信方面的不足,提出改进后的AD-LEACH协议。根据节点的分类,修正簇头当选概率,使簇头选取均衡了能耗、距离、节点密度的影响。通过节点位置模糊匹配的方法将全网划分为若干个均匀大小的网格。数据传输阶... 针对LEACH协议在簇头选取、数据通信方面的不足,提出改进后的AD-LEACH协议。根据节点的分类,修正簇头当选概率,使簇头选取均衡了能耗、距离、节点密度的影响。通过节点位置模糊匹配的方法将全网划分为若干个均匀大小的网格。数据传输阶段以能量利用率最高为目的,基于最佳转发距离选择转发节点。仿真结果表明,AD-LEACH协议有效降低和均衡了网络能耗,达到了能耗最优的目的。 展开更多

关键词 无线传感器网络 低功耗自适应集簇分层型(LEACH)协议 簇头选取 模糊匹配 网格 转发节点 能耗最优

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