一种基于LEACH的低延迟和低功耗的WSN分簇算法
针对经典分簇LEACH协议的不足,提出了低延迟、低功耗和网络能耗均匀的改进算法.该算法主要从两个方面对LEACH进行了改进:在稳定数据传输阶段采用CSMA机制,降低了数据传输延迟;在能量均衡和能耗方面,混入小部分初始能量高的高级节点,在簇头选举阶段首先对节点进行能量感知,并综合考虑节点剩余能量和平均能量,从而延长了网络的生命周期.文中首先对LEACH协议进行简单介绍,利用平均周期法对LEACH中使用的CSMA机制进行分析,从而得到了改进算法的延迟计算方法;然后对改进算法的数据传输阶段的能耗和算法复杂度进行分析,并对改进算法的簇头选举阈值的计算进行讨论;最后对改进算法的数据传输阶段的延时和功耗进行建模分析,并利用MATLAB进行仿真对比.仿真结果显示,改进算法使得第一个节点死亡的时间延长了31％,全部节点死亡的时间延长了24.7％,并且网络能耗更加均匀,因此,该算法有效地解决了LEACH中的热区问题,改进了实际WSN应用中节点集中死亡带来的区域信息缺失问题.相比于LEACH,改进算法的数据传输延迟平均降低了78.6％,保证了WSN应用中数据的实时性,因此改进算法在延迟、生命周期、网络能耗均匀性以及吞吐量等性能上都得到了优化提升.
WSN、LEACH协议、能量感知、CSMA、SEP、能耗均衡
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TP393(计算技术、计算机技术)
国家自然科学基金项目61461053,61461054,61072079
2020-03-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共7页
258-264
