LEACH主要執(zhí)行過(guò)程的階段
發(fā)布時(shí)間:2012/3/29 19:59:52 訪問(wèn)次數(shù):1364
其主要執(zhí)行過(guò)程包括如下3個(gè)階段。
(1)選舉簇頭階段
由于LEACH中所有節(jié)點(diǎn)具有MST30D1B-LF相同的初始能量，為了達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量消耗平衡，采用在每輪中選舉約為PoptⅣ個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，其中，N為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，Popt為簇頭在所有節(jié)點(diǎn)中所占的比例。
網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)[0，1]之間的隨機(jī)數(shù)，當(dāng)這個(gè)數(shù)據(jù)大于T(Sf)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)成為簇頭節(jié)點(diǎn)。這樣就保證了每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有機(jī)會(huì)成為簇頭節(jié)點(diǎn)，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中能量消耗平衡。
(2)成簇階段
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中部分節(jié)點(diǎn)選擇自己為簇頭節(jié)點(diǎn)后，則發(fā)布消息通知網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)自己是簇頭節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)使用TDMA廣播ADV消息(Advertisement Message)，每個(gè)ADV消息包含該節(jié)點(diǎn)的ID號(hào)和用于識(shí)別消息類(lèi)型的頭部。同時(shí)，每個(gè)非簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己與簇頭之間的距離來(lái)選擇加入哪個(gè)簇，并通知該簇頭，簇頭節(jié)點(diǎn)收到消息后將該節(jié)點(diǎn)加入到簇成員表中。
在LEACH協(xié)議中，簇頭作為簇內(nèi)的控制中心，需要協(xié)作簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。為了防止數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)沖突，簇頭節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)TDMA調(diào)度，并將該調(diào)度發(fā)送給簇內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)收到TDMA調(diào)度方案后就進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)階段。
(3)穩(wěn)定狀態(tài)階段
LEACH穩(wěn)定階段的操作分成多個(gè)幀（Frame），每個(gè)節(jié)點(diǎn)每幀只能夠在簇內(nèi)指定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)發(fā)送一次數(shù)據(jù)。菲簇頭節(jié)點(diǎn)在沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省能量，而簇頭節(jié)點(diǎn)保持工作狀態(tài)以接收數(shù)據(jù)。簇頭節(jié)點(diǎn)一旦收到所有簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，就執(zhí)行數(shù)據(jù)融合功能，然后將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊ink節(jié)點(diǎn)。
LEACH算法能夠保證各節(jié)點(diǎn)等概率的擔(dān)任簇頭節(jié)點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)相對(duì)均勻地消耗能量。但LEACH需要較為嚴(yán)格的時(shí)間同步機(jī)制作保證，也不能保證簇頭的均勻分布，此外簇頭節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)的單跳通信方式限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。
(1)選舉簇頭階段
由于LEACH中所有節(jié)點(diǎn)具有MST30D1B-LF相同的初始能量，為了達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量消耗平衡，采用在每輪中選舉約為PoptⅣ個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，其中，N為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，Popt為簇頭在所有節(jié)點(diǎn)中所占的比例。
網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)[0，1]之間的隨機(jī)數(shù)，當(dāng)這個(gè)數(shù)據(jù)大于T(Sf)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)成為簇頭節(jié)點(diǎn)。這樣就保證了每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有機(jī)會(huì)成為簇頭節(jié)點(diǎn)，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中能量消耗平衡。
(2)成簇階段
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中部分節(jié)點(diǎn)選擇自己為簇頭節(jié)點(diǎn)后，則發(fā)布消息通知網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)自己是簇頭節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)使用TDMA廣播ADV消息(Advertisement Message)，每個(gè)ADV消息包含該節(jié)點(diǎn)的ID號(hào)和用于識(shí)別消息類(lèi)型的頭部。同時(shí)，每個(gè)非簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己與簇頭之間的距離來(lái)選擇加入哪個(gè)簇，并通知該簇頭，簇頭節(jié)點(diǎn)收到消息后將該節(jié)點(diǎn)加入到簇成員表中。
在LEACH協(xié)議中，簇頭作為簇內(nèi)的控制中心，需要協(xié)作簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。為了防止數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)沖突，簇頭節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)TDMA調(diào)度，并將該調(diào)度發(fā)送給簇內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)收到TDMA調(diào)度方案后就進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)階段。
(3)穩(wěn)定狀態(tài)階段
LEACH穩(wěn)定階段的操作分成多個(gè)幀（Frame），每個(gè)節(jié)點(diǎn)每幀只能夠在簇內(nèi)指定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)發(fā)送一次數(shù)據(jù)。菲簇頭節(jié)點(diǎn)在沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省能量，而簇頭節(jié)點(diǎn)保持工作狀態(tài)以接收數(shù)據(jù)。簇頭節(jié)點(diǎn)一旦收到所有簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，就執(zhí)行數(shù)據(jù)融合功能，然后將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊ink節(jié)點(diǎn)。
LEACH算法能夠保證各節(jié)點(diǎn)等概率的擔(dān)任簇頭節(jié)點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)相對(duì)均勻地消耗能量。但LEACH需要較為嚴(yán)格的時(shí)間同步機(jī)制作保證，也不能保證簇頭的均勻分布，此外簇頭節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)的單跳通信方式限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。
其主要執(zhí)行過(guò)程包括如下3個(gè)階段。
(1)選舉簇頭階段
由于LEACH中所有節(jié)點(diǎn)具有MST30D1B-LF相同的初始能量，為了達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量消耗平衡，采用在每輪中選舉約為PoptⅣ個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，其中，N為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，Popt為簇頭在所有節(jié)點(diǎn)中所占的比例。
網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)[0，1]之間的隨機(jī)數(shù)，當(dāng)這個(gè)數(shù)據(jù)大于T(Sf)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)成為簇頭節(jié)點(diǎn)。這樣就保證了每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有機(jī)會(huì)成為簇頭節(jié)點(diǎn)，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中能量消耗平衡。
(2)成簇階段
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中部分節(jié)點(diǎn)選擇自己為簇頭節(jié)點(diǎn)后，則發(fā)布消息通知網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)自己是簇頭節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)使用TDMA廣播ADV消息(Advertisement Message)，每個(gè)ADV消息包含該節(jié)點(diǎn)的ID號(hào)和用于識(shí)別消息類(lèi)型的頭部。同時(shí)，每個(gè)非簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己與簇頭之間的距離來(lái)選擇加入哪個(gè)簇，并通知該簇頭，簇頭節(jié)點(diǎn)收到消息后將該節(jié)點(diǎn)加入到簇成員表中。
在LEACH協(xié)議中，簇頭作為簇內(nèi)的控制中心，需要協(xié)作簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。為了防止數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)沖突，簇頭節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)TDMA調(diào)度，并將該調(diào)度發(fā)送給簇內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)收到TDMA調(diào)度方案后就進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)階段。
(3)穩(wěn)定狀態(tài)階段
LEACH穩(wěn)定階段的操作分成多個(gè)幀（Frame），每個(gè)節(jié)點(diǎn)每幀只能夠在簇內(nèi)指定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)發(fā)送一次數(shù)據(jù)。菲簇頭節(jié)點(diǎn)在沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省能量，而簇頭節(jié)點(diǎn)保持工作狀態(tài)以接收數(shù)據(jù)。簇頭節(jié)點(diǎn)一旦收到所有簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，就執(zhí)行數(shù)據(jù)融合功能，然后將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊ink節(jié)點(diǎn)。
LEACH算法能夠保證各節(jié)點(diǎn)等概率的擔(dān)任簇頭節(jié)點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)相對(duì)均勻地消耗能量。但LEACH需要較為嚴(yán)格的時(shí)間同步機(jī)制作保證，也不能保證簇頭的均勻分布，此外簇頭節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)的單跳通信方式限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。
(1)選舉簇頭階段
由于LEACH中所有節(jié)點(diǎn)具有MST30D1B-LF相同的初始能量，為了達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量消耗平衡，采用在每輪中選舉約為PoptⅣ個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)，其中，N為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，Popt為簇頭在所有節(jié)點(diǎn)中所占的比例。
網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)[0，1]之間的隨機(jī)數(shù)，當(dāng)這個(gè)數(shù)據(jù)大于T(Sf)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)成為簇頭節(jié)點(diǎn)。這樣就保證了每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有機(jī)會(huì)成為簇頭節(jié)點(diǎn)，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中能量消耗平衡。
(2)成簇階段
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中部分節(jié)點(diǎn)選擇自己為簇頭節(jié)點(diǎn)后，則發(fā)布消息通知網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)自己是簇頭節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)使用TDMA廣播ADV消息(Advertisement Message)，每個(gè)ADV消息包含該節(jié)點(diǎn)的ID號(hào)和用于識(shí)別消息類(lèi)型的頭部。同時(shí)，每個(gè)非簇頭節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己與簇頭之間的距離來(lái)選擇加入哪個(gè)簇，并通知該簇頭，簇頭節(jié)點(diǎn)收到消息后將該節(jié)點(diǎn)加入到簇成員表中。
在LEACH協(xié)議中，簇頭作為簇內(nèi)的控制中心，需要協(xié)作簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。為了防止數(shù)據(jù)傳輸中出現(xiàn)沖突，簇頭節(jié)點(diǎn)建立一個(gè)TDMA調(diào)度，并將該調(diào)度發(fā)送給簇內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)收到TDMA調(diào)度方案后就進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)階段。
(3)穩(wěn)定狀態(tài)階段
LEACH穩(wěn)定階段的操作分成多個(gè)幀（Frame），每個(gè)節(jié)點(diǎn)每幀只能夠在簇內(nèi)指定的持續(xù)時(shí)間內(nèi)發(fā)送一次數(shù)據(jù)。菲簇頭節(jié)點(diǎn)在沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，將進(jìn)入休眠狀態(tài)以節(jié)省能量，而簇頭節(jié)點(diǎn)保持工作狀態(tài)以接收數(shù)據(jù)。簇頭節(jié)點(diǎn)一旦收到所有簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，就執(zhí)行數(shù)據(jù)融合功能，然后將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊ink節(jié)點(diǎn)。
LEACH算法能夠保證各節(jié)點(diǎn)等概率的擔(dān)任簇頭節(jié)點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)相對(duì)均勻地消耗能量。但LEACH需要較為嚴(yán)格的時(shí)間同步機(jī)制作保證，也不能保證簇頭的均勻分布，此外簇頭節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)的單跳通信方式限制了網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模。
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