一种LEACH协议的改进算法制造技术

本发明专利技术公开了一种LEACH协议的改进算法，包括以下步骤：S1、初始化无线传感网络的所有节点，通过对节点剩余能量与数据传输距离两者之间的动态性变化对簇头选举产生影响的加权计算，得到簇头选举的阈值；S2、各个节点生成一个随机数与簇头选举的阈值进行比较，将随机数小于阈值的节点作为簇头节点，其余节点为簇内节点；S3、各个簇头节点向均向所有簇内节点广播信号，等待簇内节点成簇请求；S4、各个簇内节点收到广播信号后，计算与簇头节点的路径距离，选择路径距离最短的簇头节点，并向其发送成簇请求；簇头节点接收成簇请求后完成簇群构建，开始数据传输；S5、数据传输完成后，解散现有簇群。本发明专利技术能减少节点剩余能量消耗，延长网络的生命周期。

An improved algorithm for LEACH protocol

Improved algorithm of the invention discloses a LEACH protocol, which comprises the following steps: S1, initialize all nodes in wireless sensor network, the weighted residual energy of nodes and data dynamic changes between the transmission distance of the cluster head election impact, get the cluster head election threshold; S2, each node generates a a random number and cluster head election threshold comparison, the random number is less than the threshold value of the node as the cluster head node, and other nodes are the nodes in the cluster; S3, the cluster head node to node to broadcast signals of all clusters for cluster node clustering request; S4, each cluster node receives a broadcast signal after the path distance calculation and the cluster head nodes, select the cluster head node shortest path, and request to send a cluster; cluster head node receives the request after the completion of the construction of cluster clustering, Begin data transmission; S5, data transfer after the completion of the existing cluster dissolved. The invention can reduce the residual energy consumption of nodes and prolong the life cycle of the network.

【技术实现步骤摘要】
一种LEACH协议的改进算法
本专利技术涉及无线传感器网络领域，尤其涉及一种LEACH协议的改进算法。
技术介绍
无线传感器网络(wirelesssensornetworks,WSNs)正成为无线网络研究领域中一个热点话题，包含了汇聚节点(Sink节点)、簇首和其他簇群内部节点。作为一种全新的信息获取和处理技术，无线传感器网络具有低成本、自组织的特点。随着实际需求应用的不断增加，静态的无线传感器网络已经不能满足应用需求，移动无线传感器网络(mobilewirelesssensornetwork,MWSN)由此应运而生。目前，MWSN广泛应用于军事上的战场态势感知、野生动物活动监测和动态追踪病人的生命体征等领域，网络中传感器节点的可移动性是MWSN最关键的特征。路由协议是无线传感器网络的关键技术之一，它完成把数据从源节点引导到目标节点的功能。低功耗自适应聚类路由协议(LEACH协议)是WSN中经典的分簇路由协议，是最早提出的一种典型的自组织式层次路由协议，其协议通过循环随机地选举簇头节点来提高网络的能量利用效率和延长整个系统的生命周期。尽管LEACH通过轮换选举簇首的方式提高了节点的能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LEACH协议的改进算法，其特征在于，包括以下步骤：S1、初始化无线传感网络的所有节点，通过对节点剩余能量与数据传输距离两者之间的动态性变化对簇头选举产生影响的加权计算，得到簇头选举的阈值；S2、各个节点生成一个随机数与簇头选举的阈值进行比较，将随机数小于阈值的节点作为簇头节点，其余节点为簇内节点；S3、各个簇头节点向均向所有簇内节点广播信号，等待簇内节点成簇请求；S4、各个簇内节点收到广播信号后，计算与簇头节点的路径距离，选择路径距离最短的簇头节点，并向其发送成簇请求；簇头节点接收成簇请求后完成簇群构建，开始数据传输；S5、数据传输完成后，解散现有簇群。

【技术特征摘要】
1.一种LEACH协议的改进算法，其特征在于，包括以下步骤：S1、初始化无线传感网络的所有节点，通过对节点剩余能量与数据传输距离两者之间的动态性变化对簇头选举产生影响的加权计算，得到簇头选举的阈值；S2、各个节点生成一个随机数与簇头选举的阈值进行比较，将随机数小于阈值的节点作为簇头节点，其余节点为簇内节点；S3、各个簇头节点向均向所有簇内节点广播信号，等待簇内节点成簇请求；S4、各个簇内节点收到广播信号后，计算与簇头节点的路径距离，选择路径距离最短的簇头节点，并向其发送成簇请求；簇头节点接收成簇请求后完成簇群构建，开始数据传输；S5、数据传输完成后，解散现有簇群。2.根据权利要求1所述的LEACH协议的改进算法，其特征在于，步骤S1中计算簇头选举阈值的方法具体为：根据节点的剩余能量和数据传输距离，设置无线传感网络簇群的最优簇头数量，其公式为：其中，N表示网络中传感器连接节点的个数，M表示簇内成员的个数，d表示数据所要发送的链路距离，t表示一轮选举的时间，k表示节点发送数据长度；对于节点剩余能量以及数据传输距离分别给定一个加权常数α、β，且α+β＝1；经过改进后的簇头选举的阈值T(n)公式为：其中，p表示簇群中簇首数量占传感器节点数的比例，r表示当前选举轮数，m表示簇头数量，EN表示节点当前的剩余能量，ET表示当前所有节点的剩余能量。3.根据权利要求1所述的LEACH协议的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田怡，陈偲琛，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42