مقاله با ترجمه فارسی

بهبود الگوریتم مسیریابی لیچ بر‌اساس استفاده از انرژی متوازن در شبکه‌های سنسوری بی‌سیم

Improvement of LEACH Routing Algorithm Based on

Use of Balanced Energy in Wireless Sensor Networks

Abstract.

Based on the analysis of LEACH routing algorithm, this paper proposes a novel clustering algorithm(I-LEACH) which selects cluster heads according to the node's residual energy and distance with other cluster heads. In addition, the clusters send data to the base station by means of combination of single hop and multi-hop manner for saving cluster heads' energy. Simulation results show that compared with LEACH and P-LEACH, the improved algorithm can balance energy consumption among nodes, reduce the energy consumption and prolong the lifetime of the networks.
Keywords: wireless sensor networks, LEACH, balanced energy, cluster.
1 Introduction
With outstanding real-time detection and transmission capacity, Wireless Sensor Networks (WSNs) have been extensively applied in many scenarios [1], such as smart home system and wildlife monitoring. Because of work environment and the own limitations, replacing the batteries on thousands of nodes is infeasible. Thus, energy is a scarce resource in wireless sensor networks. Therefore, in the design of WSNs routing protocols, energy efficiency has become the prime consideration. LEACH algorithm(low energy adaptive clustering hierarchy) is more representative of the optimization of energy efficiency in the use of hierarchical routing algorithm [2] Based on LEACH algorithm, this paper proposes a novel clustering algorithm. For balanced energy consumption, the residual energy is brought into electing cluster heads as a parameter. By calculating the distance among cluster heads it controls the distributing of cluster heads. And it sends data to the base station by means of combination of single hop and multi-hop manner for saving nodes' energy.

چکیده

بر اساس تجزیه و تحلیل الگوریتم مسیریابی لیچ، این مقاله الگوریتم خوشه‌بندی رمان (I-لیچ) را پیشنهاد می‌کند که سرخوشه‌ها را با توجه به انرژی باقی‌مانده نود و فاصله با دیگر سرخوشه‌ها انتخاب می‌کند. علاوه‌بر‌ این، خوشه‌ها داده‌ها را با استفاده از ترکیبی از هاپ تکی و به صورت چند هاپی برای صرفه‌جویی در انرژی سرخوشه‌ها به ایستگاه پایه ارسال می‌کنند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که در مقایسه با لیچ و پی-لیچ، الگوریتم اصلاح‌شده می‌تواند مصرف انرژی را در میان نود‌ها متعادل کرده، مصرف انرژی را کاهش داده و طول عمر شبکه‌ها را افزایش دهد.

کلمات کلیدی: شبکه‌های سنسوری بی‌سیم، لیچ، انرژی متعادل، خوشه.

1 مقدمه:

با زمان واقعی تشخیص برجسته و ظرفیت انتقال، شبکه‌های سنسوری بی‌سیم (شبکه‌های گیرنده بی‌سیم) به‌طور گسترده در بسیاری از حالات [1]، مانند سیستم خانه هوشمند و نظارت بر حیات‌وحش استفاده شده‌اند. به خاطر محیط کاری و محدودیت‌های خاص خود، جایگزینی باتری در هزاران نود غیرممکن است. بنابراین، انرژی جزو منابع کمیاب در شبکه‌های سنسوری بی‌سیم است.

الگوریتم لیچ (سلسله‌مراتب خوشه‌بندی تطبیقی انرژی کم) بیشتر نمایانگر بهینه‌سازی بهره‌وری انرژی در استفاده از الگوریتم مسیریابی سلسله‌مراتبی است [2]. بر‌اساس الگوریتم لیچ، این مقاله الگوریتم خوشه‌بندی رمان را پیشنهاد می‌کند. برای مصرف انرژی متعادل، انرژی باقی‌مانده انتخاب سرخوشه‌ها را به عنوان یک پارامتر به ارمغان می‌آورد. با محاسبه فاصله میان سر خوشه‌ها، توزیع سر خوشه‌ها را کنترل می‌نماید و داده‌ها را با استفاده از ترکیبی از هاپ واحد و به صورت چند هاپی برای صرفه‌جویی در انرژی نودها به ایستگاه پایه ارسال می‌کند.

دانلود مقاله با ترجمه فارسی