بخشی از مقاله
چکیده:
در شـبکههای حسگر بیسیم، با توجه به محدودیت انرژی گره، کاهش مصرف انرژی در هنگام طراحی پروتکلها به عنوان یک فاکتور مهم در نظر گرفته میشـود.به عنوان نمونه، نمایندهای از پروتکلهای مسیریابی سلسلهمراتبی و پروتکل LEACH نقش مهمی ایفا میکنند.در پاسـخ به انرژی ناهموار توزیع شـده که ناشـی از رخدادی از تشکیل سرخوشهها میباشد. این مقاله یک الگوریتم بهبودیافته جدید از پروتکلهای (LEACH -TLCH) LEACH را پیشـنهادمیکند. که هدف آن متعادلسازی انرژی از کل شـبکه و گسـترش انرژی در کل شـبکه میباشـد.الگوریتم جدید به وسیله پلیت فرم شبیهساز نرم افزار متلب شبیهسازی شده است.نتایج شبیهسازی نشان میدهد که هر دو بهره وری انرژی و طول عمر شبکه از پروتکل (LEACH) بهتر است.
کلمات کلیدی: پروتکلLEACH،کاهش مصرف انرژی ،طول عمر شبکه ،شبیه سازی متلب.
×
.1 مقدمه:
به عنوان یک دسـتآورد جدید و فنآوری پردازش، شبکههای حسگر بیسیم (WSN) دارای یک طیف گسترده از برنامهها در نیروهای نظامی و نظارت زیستمحیطی و مبلمانهای هوشمند و اکتشافات فضایی و به همین ترتیب [1] میباشند. شبکههای حسگر بیسیم را میتوان همچون سیستمهای خودمختار متشکل از بسیاری از گرههای حسگر طراحی شده برای معاشرتهای رادیویی بیسـیم شرح داد. آن میتواند در نظارت بر زمان واقعی، درک و جمعآوری اطلاعات از محیطهای مختلف یا دیدهبانی اشـیا و انتقال این اطلاعات به ایستگاه پایه همکاری کنند و آن به پشتیبانی ثابت شبکه نیاز ندارد. و آن دارای بکارگیری سریع و بقا و ویژگیهای دیگر میباشــد. پس آن یک چشــمانداز نرمافزار خوب اســت. تا بحال تحقیقاتی بر روی شــبکههای حســگر بیسـیم به طور کلی از طریق دو مرحله انجام گرفته است: در مرحله اول و در درجه اول گره در نظر گرفته شده است و مرحله دوم برای مسـائل سـطح شبکه میباشد و آثار پژوهشی اصلی در این مرحله شامل لایه شبکه و پروتکل لایه MAC بهینهسازی انرژی و فناوری محلیسازی گره و فناوری هماهنگسازی و تکنولوژی ادغام (پیوست) دارد .[2]
بررسی پروتکلهای مسیریابی در شبکهی حسگر بیسیم یکی از موضوعات اساسی در این مرحله است.
پروتکل LEACH اولین پروتکل ســلســله مراتبی مســیریابی برای مطرح کردن ادغام داده میباشــد و آن در پروتکل مســیریابی خوشهبندی دارای نقطهعطف مهمی میباشد.
بسیاری از پروتکلهای مسیریابی سلسلهمراتبی براساس پروتکل LEACH بهبودیافته است.
بنابراین، موقعی که شـبکههای حسـگر بیسـیم به تدریج به زندگی ما وارد میشوند آن از بزرگترین دلایل برای تحقیقات روی پروتکلهای LEACH میباشد.
-2 توضیحی مختصر درباره پروتکل LEACH
پروتکل LEACH نوعی نماینده برای پروتکلهای مسیریابی سلسلهمراتبی میباشد. این پروتکل خود سازمانده و خودانطباقی هستند. پروتکل LEACH از یک نوبت واحد استفاده میکنند: هر نوبت از خوشه تنظیم مرحله و مرحله ی حالت پایدار به منظور کاهش هزینههای انرژی غیرضروری ساخته شده است. مرحلهی حالت پایدار بایستی خیلی طولانیتر از مرحلهی تنظیم باشد.
این پروسه (فرآیند) در شکل 1 نشان داده شده است.
در حالت فرآیندتشکیل خوشه، یک گره به صورت تصادفی شمارههایی از 0 تا 1 انتخاب میکند. در مقایسه این تعداد به ارزش t(n)، اگر این شماره کمتر از t(n) باشد، پس در این مرحله به عنوان سر خوشه انتخاب در غیر اینصورت به عنوان گره عادی انتخاب میشود.
آستانهی t(n) به وسیلهی دنبالهی زیر تعیین می شود
