Ierarhie de clusterizare adaptivă cu energie redusă

Ierarhia Clustering Adaptive Low Energy (LEACH) este un protocol MAC bazat pe TDMA , integrat în clustering cu protocolul de rutare în rețelele de senzori fără fir ( WSN ). Scopul LEACH este de a reduce consumul de energie, necesar pentru a crea și întreține clustere, astfel încât să îmbunătățească consumul de energie între senzorii rețelei WSN .

Protocol

Ierarhia Clustering Adaptive Low Energy este un protocol ierarhic în care majoritatea nodurilor transmit capetelor de cluster CH (CH este un rol care este rotit pentru a distribui sarcina de energie între senzori), CH comprimă datele provenite de la nodurile cluster și trimiteți un pachet agregat la stația de bază. Fiecare nod folosește un algoritm stocastic pentru a determina dacă și când, în rotație, va deveni un cap de cluster. Protocolul LEACH presupune că fiecare nod este capabil să trimită semnalul radio direct la stația de bază, dar că utilizarea valorii radio la putere maximă, tot timpul, ar risipi inutil energie, prin urmare, datele sunt trimise la cluster. mai aproape.

Alegerea în grup

Nodurile se auto-aleg capete de cluster și atunci când devin capete de cluster nu pot deveni din nou înainte de un anumit număr de runde $P.$ ${\ displaystyle P}$ $P.$ , unde este $P.$ ${\ displaystyle P}$ $P.$ este procentul de CH dorite. Un nod alege un număr aleatoriu $r$ ${\ displaystyle r}$ $r$ între $0$ ${\ displaystyle 0}$ ${\ displaystyle 0}$ Și $1$ ${\ displaystyle 1}$ $1$ , de sine $r<T(n)$ ${\ displaystyle r <T (n)}$ $r <T (n)$ nodul devine un CH pentru runda curentă. $T(n)$ ${\ displaystyle T (n)}$ $T (n)$ se calculează pe baza procentului dorit de a deveni CH. Fiecare nod are o probabilitate $(1/P)$ ${\ displaystyle (1 / P)}$ $(1 / P)$ să devii CH în fiecare rundă.

(Faza de realegere a noilor CH-uri este reluată periodic pentru a distribui încărcătura de energie între diferitele noduri ale rețelei.)

Legarea la capul cluster

Odată autoelectrificat , un CH transmite un mesaj publicitar, astfel încât nodurile non-CH să poată decide cu ce cluster să se asocieze, pe baza puterii semnalului publicitar primit, alegând cel mai apropiat CH. Ulterior, fiecare nod trimite către CH-ul ales o cerere de asociere la clusterul său.

Transmisie

Nodurile non-CH comunică cu CH-urile prin protocolul TDMA , în conformitate cu programul creat de CH (trimis tuturor nodurilor cluster).

(Fiecare CH atribuie fiecărui nod al clusterului un interval de timp în care numai el poate transmite.)

Proprietate

Proprietățile algoritmului:

Bazat pe cluster;
Asocierea la cluster;
Crearea automată a capetelor cluster, în rotație, pe baza senzorilor care au cea mai mare energie reziduală;
Asocierea la capul cluster;
Comunicare între capul de cluster și stația de bază;
Transmisie prin protocol TDMA .

Portal IT

Portal telematic