在LEACH協(xié)議中,由于匯聚節(jié)點(diǎn)基站與簇首節(jié)點(diǎn)是單跳性傳送數(shù)據(jù),并且簇首節(jié)點(diǎn)的輪換具有隨機(jī)性,使得能量消耗增加,出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)生命周期延長(zhǎng)的問題,于是提出了基于LEACH能量高效的多跳多路徑路由協(xié)議EMHMP。相比于原始的LEACH路由協(xié)議,本文提出的EMHMP算法中能量高的節(jié)點(diǎn)被選為簇首;節(jié)點(diǎn)的剩余能量、最小跳數(shù)和數(shù)據(jù)包大小決定了EMHMP算法中繼節(jié)點(diǎn)的選取和最佳傳輸路徑的選取。在備用路由表中選擇數(shù)據(jù)傳輸路徑;進(jìn)而使得網(wǎng)絡(luò)生命周期最大化。能量閾值的設(shè)計(jì)規(guī)則為剩余能量高的節(jié)點(diǎn)在簇首輪換時(shí)不需要進(jìn)行輪換。Matlab仿真實(shí)驗(yàn)表明,與LEACH協(xié)議相比基站接受的數(shù)據(jù)總量提升了4.9倍,生命周期延長(zhǎng)了約55%。

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【部分圖文】：

圖1無線通信能量消耗模型

在融合一定單位比特?cái)?shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)在整個(gè)數(shù)據(jù)融合過程中需要消耗一定量的能量，用EDA表示消耗能量的大小。簇頭在把數(shù)據(jù)發(fā)送到基站BS的過程中先將數(shù)據(jù)融合成一個(gè)固定長(zhǎng)的數(shù)據(jù)包，整個(gè)過程假設(shè)數(shù)據(jù)是具有較高冗余的。2LEACH協(xié)議

圖2LEACH協(xié)議的拓?fù)鋱D

匯聚節(jié)點(diǎn)接受來自簇首節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)，簇首節(jié)點(diǎn)把子節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行自身感知然后完成數(shù)據(jù)融合。整個(gè)過程中是需要很大能量的，結(jié)果導(dǎo)致簇首節(jié)點(diǎn)任務(wù)加重，為了讓能耗在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中分布合理化，協(xié)議采用了簇首輪換的辦法。時(shí)間周期被分為若干輪，并且一個(gè)周期包括兩個(gè)過程階段，即簇首選取階段和數(shù)據(jù)穩(wěn)....

圖3簇群形成中節(jié)點(diǎn)的路徑選擇圖

在集群的形成過程中，集群下的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都會(huì)消耗分配給它們預(yù)算中的一個(gè)點(diǎn)。類似地，節(jié)點(diǎn)將把剩余節(jié)點(diǎn)、預(yù)算分配給網(wǎng)絡(luò)中的鄰居節(jié)點(diǎn)。如圖3所示，節(jié)點(diǎn)A最初向它的單跳節(jié)點(diǎn)鄰居B、C、D和E廣播一條ADV消息，預(yù)算2、2、2和2被隨機(jī)分配下去。節(jié)點(diǎn)給它的一跳鄰居節(jié)點(diǎn)廣播一個(gè)ADV消息，由于只....

圖4死亡節(jié)點(diǎn)隨時(shí)間輪數(shù)的變化關(guān)系

在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中假設(shè)存在傳感器的能量范圍為（0.5～1)J，高能量的傳感器節(jié)點(diǎn)所占的比例為m，參數(shù)m選擇取值范圍為0.1～0.5進(jìn)行試驗(yàn)，通過測(cè)試網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的死亡個(gè)數(shù)，節(jié)點(diǎn)的平均能量如圖4和圖5所示。圖5節(jié)點(diǎn)的平均能量隨時(shí)間輪數(shù)變化關(guān)系

本文編號(hào)：3911908