基于LEACH改进的多跳多路径分簇路由协议

发布时间：2024-02-26 21:54

　　在LEACH协议中,由于汇聚节点基站与簇首节点是单跳性传送数据,并且簇首节点的轮换具有随机性,使得能量消耗增加,出现了网络生命周期延长的问题,于是提出了基于LEACH能量高效的多跳多路径路由协议EMHMP。相比于原始的LEACH路由协议,本文提出的EMHMP算法中能量高的节点被选为簇首;节点的剩余能量、最小跳数和数据包大小决定了EMHMP算法中继节点的选取和最佳传输路径的选取。在备用路由表中选择数据传输路径;进而使得网络生命周期最大化。能量阈值的设计规则为剩余能量高的节点在簇首轮换时不需要进行轮换。Matlab仿真实验表明,与LEACH协议相比基站接受的数据总量提升了4.9倍,生命周期延长了约55%。

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【部分图文】：

图1无线通信能量消耗模型

在融合一定单位比特数据时，系统在整个数据融合过程中需要消耗一定量的能量，用EDA表示消耗能量的大小。簇头在把数据发送到基站BS的过程中先将数据融合成一个固定长的数据包，整个过程假设数据是具有较高冗余的。2LEACH协议

图2LEACH协议的拓扑图

汇聚节点接受来自簇首节点发送的数据，簇首节点把子节点发送的数据进行自身感知然后完成数据融合。整个过程中是需要很大能量的，结果导致簇首节点任务加重，为了让能耗在整个网络中分布合理化，协议采用了簇首轮换的办法。时间周期被分为若干轮，并且一个周期包括两个过程阶段，即簇首选取阶段和数据稳....

图3簇群形成中节点的路径选择图

在集群的形成过程中，集群下的每个节点都会消耗分配给它们预算中的一个点。类似地，节点将把剩余节点、预算分配给网络中的邻居节点。如图3所示，节点A最初向它的单跳节点邻居B、C、D和E广播一条ADV消息，预算2、2、2和2被随机分配下去。节点给它的一跳邻居节点广播一个ADV消息，由于只....

图4死亡节点随时间轮数的变化关系

在异构网络中假设存在传感器的能量范围为（0.5～1)J，高能量的传感器节点所占的比例为m，参数m选择取值范围为0.1～0.5进行试验，通过测试网络中节点的死亡个数，节点的平均能量如图4和图5所示。图5节点的平均能量随时间轮数变化关系

本文编号：3911908