第2期 陈珍焰，等：移动节点的L EACH改进型算法 ·143· 于簇数；case2,移动节点数目大于簇数 LEACH的6倍多，相对L EACH-C提高近120%. 分析原因可能是移动节点的数目过多，对于每一个 表2case1case2条件表 丛集而言，都可以分配到移动节点的支持，从而大幅 Table 2 Condition casel~case2 延长网络的生命期.图4可知移动式感测节点在网 case 条件 络生命期结束时仍未耗尽能量，原因是各移动节点 1 高能量移动节点个数=2 所需要负责支持的涵盖范围相对缩小，因此各移动 2 高能量移动节点个数=8 节点在支持上所需要移动的距离也非常的短，所以 才会造成能量剩余许多的情况， 图1为case1在拥有2个移动（高能量）节点的 10 环境下，采用L EACH L EACH-C BMSN的运作时 4.01 --LEACH 间关系图.图2为移动节点的剩余能量与运作时间 #35 -·-LEACH-C 3.0 --BMSN 的关系可以看出，BMSN协议的网络整体运作时 2.5 间大约是LEACH的2.6倍，比LEACH-C提高了 2.0 将近9%，主要原因是移动节点可以依照所设定的 1.5 1.0 条件来进行支持丛集的动作，在LEACH-C方法 05 中，由于高能量节点没有移动的弹性空间，所以高能 0 20 406080100120140 量节点只能被动地等待自己在丛集头选择阶段被选 死广节点个数 为丛集头，因此由图2中可看出LEACH-C中移动 图3Case2网络生存周期 节点的能量下降幅度相当微小，根本无法充分地被 Fig.3 Case2 network survival time 利用，因此网络受到高能量节点的帮助相当的少， 1610 ×10 --LEACH 16 1.4 --LEACH-C 1.2 --BMSN 12 1.0 10 0.8 8 0.6 6 0.4 4 --LEACH-C --BMSN 0.2 2 20 406080100120140 20406080100120140 死亡节点个数 死广节点个数 图1 Casel网络生存周期 图4Case2移动节点剩余能量 Fig.I Casel network survival time Fig.4 Case2 mobile sensor residual energy 10 8 4 结束语 16 14 本文提出基于移动节点的LEACH改进型算 感 10 法，引入新的簇首选举机制确保聚类的大小限制在 一定范围内，减少簇首节点之间的干扰.并且在网络 6 --LEACH-C 中加入移动节点，虽然增加了一定的成本，但透过布 --BMSN 置少数具有高能量的移动节点，并且将移动节点的 20406080100120140 能量平衡地散布在运作周期内，确实提升了整个网 死亡节点个数 络的运作时间.在移动节点数目较多的环境中，在不 图2 casel移动节点剩余能量 会太早耗尽移动节点能量的前提下，可放宽支持丛 Fig.2 Casel mobile sensor residual energy 集的条件参数，让丛集可以尽量得到移动节点的支 图3为case2在拥有8个移动（高能量）节点的 持，对于延长网络时间有进一步的提高」 环境下，采用L EACH L EACH-C BMSN的运作时 参考文献： 间关系图.图4为移动节点的剩余能量与运作时间 的关系.可以看出BMSN协议的网络生存时间是 [1]于海斌，曾鹏.智能无线传感器网络系统[M].北京：科 学出版社，2006. 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki.net于簇数 ;case2 ,移动节点数目大于簇数. 表 2 case1～case2 条件表 Table 2 Condition case1～case2 case 条件 1 高能量移动节点个数 = 2 2 高能量移动节点个数 = 8 图 1 为 case1 在拥有 2 个移动 (高能量) 节点的 环境下 ,采用 L EACH、L EACH2C、BMSN 的运作时 间关系图. 图 2 为移动节点的剩余能量与运作时间 的关系. 可以看出 ,BMSN 协议的网络整体运作时 间大约是 L EACH 的 2. 6 倍 ,比 L EACH2C 提高了 将近 9 % ,主要原因是移动节点可以依照所设定的 条件来进行支持丛集的动作. 在 L EACH2C 方法 中 ,由于高能量节点没有移动的弹性空间 ,所以高能 量节点只能被动地等待自己在丛集头选择阶段被选 为丛集头 ,因此由图 2 中可看出 L EACH2C 中移动 节点的能量下降幅度相当微小 ,根本无法充分地被 利用 ,因此网络受到高能量节点的帮助相当的少. 图 3 为 case2 在拥有 8 个移动 (高能量) 节点的 环境下 ,采用 L EACH、L EACH2C、BMSN 的运作时 间关系图. 图 4 为移动节点的剩余能量与运作时间 的关系. 可以看出 BMSN 协议的网络生存时间是 L EACH 的 6 倍多 ,相对 L EACH2C 提高近 120 %. 分析原因可能是移动节点的数目过多 ,对于每一个 丛集而言 ,都可以分配到移动节点的支持 ,从而大幅 延长网络的生命期. 图 4 可知移动式感测节点在网 络生命期结束时仍未耗尽能量 ,原因是各移动节点 所需要负责支持的涵盖范围相对缩小 ,因此各移动 节点在支持上所需要移动的距离也非常的短 ,所以 才会造成能量剩余许多的情况. 4 结束语 本文提出基于移动节点的 L EACH 改进型算 法 ,引入新的簇首选举机制确保聚类的大小限制在 一定范围内 ,减少簇首节点之间的干扰. 并且在网络 中加入移动节点 ,虽然增加了一定的成本 ,但透过布 置少数具有高能量的移动节点 ,并且将移动节点的 能量平衡地散布在运作周期内 ,确实提升了整个网 络的运作时间. 在移动节点数目较多的环境中 ,在不 会太早耗尽移动节点能量的前提下 ,可放宽支持丛 集的条件参数 ,让丛集可以尽量得到移动节点的支 持 ,对于延长网络时间有进一步的提高. 参考文献 : [1 ]于海斌 ,曾 鹏. 智能无线传感器网络系统[ M ]. 北京 :科 学出版社 , 2006. 第 2 期 陈珍焰 ,等 :移动节点的 L EACH 改进型算法 · 341 ·