改进的WSN路由协议:LEACH与PEGASIS的融合

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"一种结合LEACH和PEGASIS协议的WSN的路由协议研究" 本文主要探讨了无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)中的路由协议优化问题,重点关注如何均衡节点能耗和提高网络能效,以延长网络的生命周期。作者在2012年的《传感技术学报》上发表的研究论文中,提出了一个结合LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)和PEGASIS(Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems)两种协议优点的改进路由策略。 LEACH协议是一种经典的WSN簇结构协议,其核心思想是通过周期性地轮换簇首角色,使得网络中的能量消耗更加均衡。然而,LEACH在处理节点分布不均匀,特别是在存在空洞区域的环境中,可能会导致某些簇首过早耗尽能量,从而影响网络的整体寿命。 PEGASIS则是一种链式路由协议,它通过形成一个闭合的数据传输链,使得每个节点只需与其相邻节点通信,从而减少能量消耗。但是,单纯依赖链式通信可能导致数据传输效率低下,尤其是在大规模网络中。 针对以上问题,作者提出了一种新的节能快速路由协议。该协议在LEACH的基础上,增加了簇的分散系数计算,以适应节点分布不均匀的环境。通过设定阈值来决定簇内的通信方式,可能是单跳或多跳,这有助于优化数据传输路径,减少不必要的能量损耗。同时,簇首间的数据传输采用了单跳和多跳传输相结合的方式,以提高传输效率和网络稳定性。 仿真结果显示,这种改进的路由协议相比于LEACH协议,能更有效地平衡节点的能耗,减少能量消耗,从而显著延长了网络的生命周期。这表明,结合LEACH和PEGASIS特点的路由策略对于解决WSN中的能量效率和网络生存时间问题具有积极意义。 该研究对WSN的路由协议设计提供了新的思路,通过融合不同协议的优势,可以更好地应对实际应用中遇到的能量效率和网络寿命挑战。这对于未来WSN的优化设计和实际部署具有重要的参考价值。