基于位置和剩余能量的局部集中式LEACH算法研究.pdf

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1、第26卷第8期传感技术学报V01．26No．8CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSAug．20132013年8月LocalCentralizedLEACHAlgorithmBasedonLocationandResidualEnergyMAJianle，YANGJun(DepartmentofComputerScience，SchoolofMathematicsandComputerScience，NingxiaUrdversity，Yinchuan750021，China)Abst

2、ract：ThetraditionalLEACHroutingprotocoladoptsadistributedalgorithm，anddoesnottakenodeenergyintoconsideration．TheimprovedLEACH．Calgorithmisacentralizedalgorithmwhichdoesnotmeetforlargenetworks．Tosolvetheseproblems，alocalcentralizedclusterheadselectionalgorithmLE

3、ACH—LCisproposed．Clusterheadevaluatestheenergy，lOCationofthemembers，andthendeterminesthelocaloptimumclusters．TheOMNet++simulationresultsshowthatimprovedalgorithmextendsnetworklifetimeandreducesenergyconsumptionofnodesincomparisonwithLEACH．Keywords：LEACH；localce

4、ntralized；residualenergy；simulatedannealing；OMNET++EEACC：6150P；7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2013．08．021基于位置和剩余能量的局部集中式LEACH算法研究术马建乐，杨军(宁夏大学数学计算机学院，银川750021)摘要：传统的LEACH协议采用分布式算法，未考虑节点能量，改进的LEACHC采用集中式的选簇算法，对于大规模的网络不适合。针对这些问题，提出一种基于位置和剩余能量的局部集中式分簇算法LEACH—LC。由

5、簇头对簇成员的能量、位置进行评估，采用模拟退火算法确定局部较优的分簇。OMNet++仿真结果表明，改进算法在网络生存期和节点能耗上优于LEACH算法。关键词：LEACH协议；局部集中式；剩余能量；模拟退火；OMNET++中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—1699(2013)08—1147—05无线传感器网络WSNs(WirelessSensor进行局部的集中式选择产生下任簇头，保留了分布式Networks)是一种由微型传感器节点通过无线通信算法的优点，避免集中式算法需要获得全局知识带来方式形成的

6、网络，节点的计算能力、通信带宽和内存的额外开销。都十分有限，大多采用电池供电，能耗问题严重影响1LEACH协议分析及改进网络的生存周期。在无线传感器网络的相关研究中，路由协议是无线传感器网络的关键技术之一。1．1LEACH协议的分析按照网络拓扑结构不同，无线传感器网络路由协传统LEACH算法中，每个节点产生一个[0，1]之问的随机数，若小于门限值()，节点成为本轮议可以分为两类：平面路由协议和层次路由协议。簇头。T(n)的计算公式为：LEACH(LowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy

7、)协议是一种基于分簇结构的经典传感网层次路由协『——∈G议_2，采用分布式算法，由节点周期性轮流担任簇头(ni)={【N一(rmod“)(1)达到能量均匀消耗，能够改善网络的生存时间；不足00thse在于未考虑能量等因素，可能产生不合理分簇，进而式中，k为每轮期望产生簇头的数目，Ⅳ为节点总影响网络性能。本文综合考虑节点能量和位置，提出数，r为当前进行的轮数，G为最近rmod(N／k)轮中LEACH-LC(LEACH—LocalCentralized)算法。由簇头未当选簇头的节点集合。由于式(1)未引入能量，项目来源：

8、国家自然科学基金项目(61261001)；教育部科学技术研究重点项目(212189)收稿日期：2013—05—22修改日期：2013—06—13传感技术学报1148WWW．chinatransducers．con第26卷且节点每轮消耗能量一般不同，使得不同能量的节LEACH—LC。点当选簇头的概率相同，低能量节点先于高能量节LEACH—LC与L