无线传感器网络增强型LEACH协议研究

由于传感器技术,低能耗电子和射频技术的进步,低能耗、廉价的无线微传感器得以大规模应用,相应的无线传感器网络应运而生。无线传感器网络可用于军事、商业、医疗救护、环境监测等诸多领域,已成为计算机和通信领域中的一个研究热点。 本文首先讨论了无线传感器网络通信协议的性能评价标准。能量有效性是网络性能的一个重要指标,而现有通信协议,一般用网络生命周期作为能量有效性的评价标准。本文通过对现有的两种生命周期定义进行分析,针对其无法保证检测精度的缺点,提出了一种基于精度的网络生命周期的定义,并对这三种定义的适用性进行了分析讨论。 论文重点讨论了无线传感器网络中的路由协议,对低能量自适应分簇路由协议（LEACH）及其两种现有的改进协议LEACHC和LEACHSD进行了分析研究。在保留其自适应分簇等优点的同时,通过对簇头选举机制的改进,提出了一种基于节点重要性的改进的路由协议。该协议对重要性不同的节点区别对待,让冗余度高,重要性相对较低的节点承担更多的通信中继工作,从而在保证网络覆盖率的情况下尽量延长网络生命周期。 作者用VC++仿真实现了LEACH及其改进协议,并对仿真结果进行了分析比较。研究结果表明,本文提出的改进协议可有效地延长网络生命周期,特别在网络密度大的情况下性能更加优越。