基于leach的无线路由协议研究

1、本项目当前的研究现状

无线传感器网络是由一组传感器节点以自组织的方式构成的无线网络 ,其目的是协作的感知、 采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息 ,并将信息发送给观察者。路由协议是无线传感器网络设计的重要环节 ,目前 ,针对其研究的主要内容是如何降低系统能耗。

近年来，研究人员采用各种方法改进 LEACH 协议 ，并积累了不少研究成果，但 LEACH 协议还存在着一些不足的地方，这些问题会使网络工作稳定性无法得到保证。由于LEACH假定所有节点能够与汇聚节点直接通信，并且每个节点都具备支持不同MAC协议的计算能力，因此该协议不适合在大规模的无线传感器网络中应用。此外，由于LEACH假定在最初的簇头选择回合中，所有的节点都携带相同的能量，并且每个成为簇头的节点都消耗大致相同的能量。因此，协议不适合节点能量不均衡的网络。

目前针对leach协议的研究基本上都是对缺点进行改进，使leach能够减少能量的消耗，以及能够更适应不同的网络。

2、本项目研究的主要内容、目标

(1)、根据leach现有分簇方式，创新性的提出了三层分簇模式，使leach能够适应大型网络模拟。

(2)、目前LEACH算法未进行冗余优化，随时间推移网络能量耗尽的节点直线增加，本项目将采用适当的算法来消除冗余信息。

3、本项目的创新程度、理论意义、应用价值

从目前掌握的资料来看，本项目采用的三层聚簇方式尚属首例。这种理论对于后续研究有着一定的导向，对于leach的改进也有一定的促进作用。采用三层聚簇的leach协议将能够适应大规模网络模拟，辅以冗余信息的消除，能够节省耗能，使leach协议的应用更加广泛。

4、可行性论证

无线传感器网络的路由协议按照网络的拓扑结构可以分成平面路由协议和分层路由协议两种。LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)算法是比较成熟常用的分簇路由算法，许多分簇路由算法如TEEN、PEGASIS等大部分都在它的基础上发展而来的，所以选择LEACH协议来研究改进是很有实际意义的，并且切实可行的。

前期通过对leach源码的分析，通过改写源代码，加入一些算法，能够实现对leach的三层分簇，冗余信息消除。

5、项目的研究计划方案

首先对leach进行彻底的分析，搞懂leach内部的工作原理，以及与前台TCL的交互方式。然后按照上面提出的两点方向，进行有针对性的研究、规划。最后根据研究的结果形成论文，整理发表。

6.参考文献：

1.NS网络模拟和协议仿真 2.NS2与网络模拟

3.麻省理工学院leach说明文档