WSN的一種基于能量估算的集中式分簇路由協(xié)議
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(1)簇首分布位置
圖1顯示了3種分簇路由協(xié)議不同時(shí)刻的簇首分布位置。LEACH在100 s時(shí)簇首數目為5，在200 s時(shí)簇首數目為3，由于節點(diǎn)隨機當選簇首造成其個(gè)數和分布不太理想；LEACH—C和EACH—C在100 s時(shí)簇首數目為4，到200 s時(shí)簇首數目仍然為4，避免了分簇數過(guò)大或過(guò)小造成的能量消耗，而且從圖1中可以看出，LEACH—EE的簇首分布位置與LEACH—C很接近，在網(wǎng)絡(luò )中一直都很均勻，說(shuō)明LEACH—EE成簇效果與LEACH—C相當。
(2)能量估算誤差
圖2顯示了LEACH—EE協(xié)議不同時(shí)刻能量校正時(shí)，計算出的所有節點(diǎn)的能量估算值和節點(diǎn)匯報的能量值之間的總誤差。從圖2中可以看出，總的來(lái)說(shuō)，估算的能量誤差并不算大。
(3)網(wǎng)絡(luò )總能量消耗
網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)總能耗情況如圖3所示，圖中的橫坐標是仿真時(shí)間，縱坐標是50個(gè)節點(diǎn)的總的能量消耗?？梢郧宄乜吹?，大部分時(shí)間段里，總的能量消耗：LEACH—EELEACH—CLEACH。
(4)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)存活數
圖4為網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)存活數隨時(shí)間的變化情況，可以看到，LEACH—EE的節點(diǎn)存活率要好于LEACH—C和LEACH協(xié)議。這50個(gè)傳感器節點(diǎn)，如果使用LEACH協(xié)議發(fā)送數據，則時(shí)間持續403 s后網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)全部死亡；使用LEACH—C協(xié)議，則時(shí)間持續448 s后所有的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)全部死亡；而如果采用LEACH—EE協(xié)議，則時(shí)間持續到502 s后網(wǎng)絡(luò )中的節點(diǎn)才全部死亡。
結語(yǔ)
路由協(xié)議是無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的重要研究?jì)热?，它的性能直接影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò )的運行效率。本文從節省能量、延長(cháng)網(wǎng)絡(luò )生命周期的角度，對LEACH—C協(xié)議進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種基于能量估算的集中式分簇路由協(xié)議LEACH—EE。通過(guò)能量消耗模型，基站根據接收到的各個(gè)簇的數據量來(lái)估算每個(gè)簇內節點(diǎn)的能量消耗情況，并根據估算結果重新確定下一輪的簇首和簇結構。只有在一定條件下，或者間隔相當長(cháng)的時(shí)間，才需要傳感器節點(diǎn)向基站匯報自己的能量等信息。仿真結果表明，與LEACH、EACH—C協(xié)議相比，LEACH—EE協(xié)議能更好地降低網(wǎng)絡(luò )能耗，延長(cháng)網(wǎng)絡(luò )的生存周期。
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