浅析LEACH协议中的最佳建簇概率

1、浅析LEACH协议中的最正确建簇概率摘要:无线传感器网络中,传感器节点是通过携带能量有限的电池供电,因此如何有效利用能量,延长节点的生命周期是无线传感器网络首要研究的问题。为了到达降低网络能源消耗的目的,本文在第一顺序无线电模型的根底上利用能量消耗的关系得到了典型分簇路由协议leah的最正确建簇概率。研究结果说明,当分簇数目小于最正确建簇数目时,传感器网络每轮消耗的总能量就会以指数方式增加,说明确立最正确建簇数目可以降低网络能耗,从而进步无线传感器网络的整体生存时间。关键词:无线传感器网络;leah;簇;能量消耗ptiuprbabilityflusteringestablishinginlea

2、hprtlzhangrui-hua1,garui2,fanhun-rng3(1.xianaertehnialllege,xian710077,hina;2.bajiuniversityfartsandsienes,baji721007,hina;3.thedesignresearhinstitute,thenrthestahine.ltd.,xian710119,hina)abstrat:sinetheperfthendeissuppliedbybatteryithfiniteenergy,htakeusefenergyeffetivelyandextendthelifeperidfthend

3、esisthekeyissueintheresearhfirelesssensrnetrk.theptiuprbabilityflusteringestablishingfrthetypiallusteringprtlleahisahievedbyapplyingtherelatinshipfenergydissipatinbasednthefirstrderradideltredueenergynsuptinbythenetrk.itshsthattheenergynsuedbytheirelesssensrnetrkineveryyleaninreaseexpnentiallyhenthe

4、nuberflusteringislerthanthenuberftheptiulusteringestablishing,hiheansthatthedeterinatinfptiunuberflusteringestablishinganredueitsenergynsuptinandiprvethegenerallifespaeftheirelessnetrk.keyrds:irelesssensrnetrk;leah;luster;energynsuptin收稿日期:2022-06-180引言无线传感器网络中的低功耗自适应分簇路由协议(lenergyadaptivelusteringh

5、ierarhy,leah)应用比拟广泛,在leah协议中每轮都要重新选举簇头,而每轮传感器节点中选为簇头的数目直接影响传感器网络每轮消耗的总能量,而该协议研究的物理根底是第一顺序无线电模型(firstrderradidel),本文就是在此模型的根底上利用能量消耗的关系来得到最正确建簇概率。1leah协议简介leah1协议是由heinzelan等人最早提出的一种经典的无线传感器网络分簇协议,后续的分簇协议大都基于leah协议,leah将均匀分布在检测区域的各个节点进展分簇,在每一簇中,有一个特殊的节点称为簇头节点,用于管理或控制整个簇内成员节点,协调成员节点之间的工作,负责簇内信息的搜集和数据的

6、交融处理以及簇间转发。在每一簇中所有其他的节点均为成员节点。簇内成员节点只在属于自己的时隙内与簇头通信,其他时间处于休眠状态。簇头节点聚集其成员的数据并进展处理,然后将处理后的数据发送到会聚节点。由于会聚节点通常间隔 较远,簇头必须消耗较多的能量进展数据传输2。成员节点与簇头之间的通信比起直接与会聚节点通信消耗的能量要少的多。由于簇头总是处于工作状态,并且总是进展远间隔 通信,因此其能量消耗是很大的。假如一个固定节点起这种作用,其能量将会很快耗荆因此,leah在运行过程中不断地循环执行簇的重构过程。2第一顺序无线电模型图1第一顺序无线电模型(1)(2)3最正确建簇概率(3)(4)(5)(6)整

7、个网络消耗的总能量为:(8)从簇头到会聚节点的平均间隔 为7:(9)由式(8)发现,最正确成簇个数不取决于区域的大小,只与节点的数量有关。假如相当多的节点到会聚节点的间隔 大于d0,那么同理可以得到:(10)节点中选为簇头的最正确概率可用式(11)计算:(11)4结论参考文献1heinzelanr,handrakasana,balakrishnanh.energy-effiientuniatinprtlfrirelessirsensrnetrks/internatinalnferenensystesinees.haaii:ieeepress,2000:1-10.2孙利民,李建中,陈渝,等.无线

8、传感器网络.北京:清华大学出版社,2022.3赵彤,郭田德,杨文国.无线传感器网络能耗平衡路由模型及算法j.软件学报,2022,20(11):3023-3033.4anjeshara,agraaldp.teen:arutingprtlfrenhanedeffiienyinirelesssensrnetrks/200115thparallelanddistributedpressingsypsiupreedings.sanfranis:ieeeputersiety,2001:2022-2022.5蒋铃鸽.无线传感器网络分簇路由协议研究d.上海:上海交通大学,2022.6ardei,uj.energy-effiientverageprblesinirelessad-hsensrnetrksj.puteruniatins,2022,29(4):413-420.7乔俊峰,刘三阳,曹祥宇.无线传感器网络中基于节点密度的簇算法j.计算机科学,2022,36(12):46-49.8xiadb,eij,zhuy.seure-spin:seuresensrprtlfrinfratinvianegtiatinfrirelesssensrnetrks/1stieeenferenenindustrialeletrnisandappliatins.singapre