1、淺析LEACH協議中的最正確建簇概率摘要:無線傳感器網絡中,傳感器節點是通過攜帶能量有限的電池供電,因此如何有效利用能量,延長節點的生命周期是無線傳感器網絡首要研究的問題。為了到達降低網絡能源消耗的目的,本文在第一順序無線電模型的根底上利用能量消耗的關系得到了典型分簇路由協議leah的最正確建簇概率。研究結果說明,當分簇數目小于最正確建簇數目時,傳感器網絡每輪消耗的總能量就會以指數方式增加,說明確立最正確建簇數目可以降低網絡能耗,從而進步無線傳感器網絡的整體生存時間。關鍵詞:無線傳感器網絡;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引言無線傳感器網絡中的低功耗自適應分簇路由協議(lenergyadaptivelusteringh

5、ierarhy,leah)應用比擬廣泛,在leah協議中每輪都要重新選舉簇頭,而每輪傳感器節點中選為簇頭的數目直接影響傳感器網絡每輪消耗的總能量,而該協議研究的物理根底是第一順序無線電模型(firstrderradidel),本文就是在此模型的根底上利用能量消耗的關系來得到最正確建簇概率。1leah協議簡介leah1協議是由heinzelan等人最早提出的一種經典的無線傳感器網絡分簇協議,后續的分簇協議大都基于leah協議,leah將均勻分布在檢測區域的各個節點進展分簇,在每一簇中,有一個特殊的節點稱為簇頭節點,用于管理或控制整個簇內成員節點,協調成員節點之間的工作,負責簇內信息的搜集和數據的

6、交融處理以及簇間轉發。在每一簇中所有其他的節點均為成員節點。簇內成員節點只在屬于自己的時隙內與簇頭通信,其他時間處于休眠狀態。簇頭節點聚集其成員的數據并進展處理,然后將處理后的數據發送到會聚節點。由于會聚節點通常間隔 較遠,簇頭必須消耗較多的能量進展數據傳輸2。成員節點與簇頭之間的通信比起直接與會聚節點通信消耗的能量要少的多。由于簇頭總是處于工作狀態,并且總是進展遠間隔 通信,因此其能量消耗是很大的。假如一個固定節點起這種作用,其能量將會很快耗荊因此,leah在運行過程中不斷地循環執行簇的重構過程。2第一順序無線電模型圖1第一順序無線電模型(1)(2)3最正確建簇概率(3)(4)(5)(6)整

7、個網絡消耗的總能量為:(8)從簇頭到會聚節點的平均間隔 為7:(9)由式(8)發現,最正確成簇個數不取決于區域的大小,只與節點的數量有關。假如相當多的節點到會聚節點的間隔 大于d0,那么同理可以得到:(10)節點中選為簇頭的最正確概率可用式(11)計算:(11)4結論參考文獻1heinzelanr,handrakasana,balakrishnanh.energy-effiientuniatinprtlfrirelessirsensrnetrks/internatinalnferenensystesinees.haaii:ieeepress,2000:1-10.2孫利民,李建中,陳渝,等.無線

8、傳感器網絡.北京:清華大學出版社,2022.3趙彤,郭田德,楊文國.無線傳感器網絡能耗平衡路由模型及算法j.軟件學報,2022,20(11):3023-3033.4anjeshara,agraaldp.teen:arutingprtlfrenhanedeffiienyinirelesssensrnetrks/200115thparallelanddistributedpressingsypsiupreedings.sanfranis:ieeeputersiety,2001:2022-2022.5蔣鈴鴿.無線傳感器網絡分簇路由協議研究d.上海:上海交通大學,2022.6ardei,uj.energy-effiientverageprblesinirelessad-hsensrnetrksj.puteruniatins,2022,29(4):413-420.7喬俊峰,劉三陽,曹祥宇.無線傳感器網絡中基于節點密度的簇算法j.計算機科學,2022,36(12):46-49.8xiadb,eij,zhuy.seure-spin:seuresensrprtlfrinfratinvianegtiatinfrirelesssensrnetrks/1stieeenferenenindustrialeletrnisandappliatins.singapre