Prolonging the stability period of the lifetime of a wireless sensor network (WSN)
with better throughput has been a major area of focus for researchers over a long
period of time. In this thesis, we considered some existing protocols taking into
consideration ways of improving them by eliminating the challenges to achieve
better performance indices for WSNs who have transmission power, computational
and energy constraints.
This thesis describes a Regional-Based LEACH routing protocol for Wireless Sensor
Networks (WSNs). The proposed Regional-Based LEACH is a centralized clusterbased
protocol for extended stability period of the WSNs. The thesis aims to achieve
these better energy efficiency and throughput in WSNs by incorporating sub-regions
to the sensing field.
Cluster Head for each region based is elected based on their residual energy and the
RB-LEACH incorporates Base Station mobility. This results in the energy
consumption relatively uniform across all nodes, which extends the stability period
of the WSN.
Extensive simulations have been carried on MATLAB and the results have shown
significant improvements by RB-LEACH over the stability period of the lifetime of
the WSN with a 95% confidence level. This has led to better throughput and better
sensing field coverage. Keywords: WSN, LEACH, Network Lifetime, Throughput, Energy Efficiency,
Stability period.
Öz: Kablosuz Algılayıcı Ağların (WSN) daha iyi işlem hacmi ile yaşam süresinin
istikrarlılığını uzatma uzun bir süreden beri araştırmacılar için araştırma odağı
olmuştur. Bu araştırma var olan protokolleri göz önünde bulundurarak onların
içerdiği bazı problemleri çözmeyi ve iletişim gücü, hesaplama ve enerji sınırlamaları
olan Kablosuz Algılayıcı Ağlar’dan daha iyi performans göstergeleri elde ederek
onları geliştirmeyi amaçlamaktadır.
Bu tez çalışması Kablosuz Algılayıcı Ağlar (WSNs) için Bölgesel Odaklı, Düsük
Enerjili Adaptif Kümeleşme Hiyerarşisi (LEACH) protokolünün tanımını
yapmaktadır. Önerilen Bölgesel Odaklı Düsük Enerjili Adaptif Kümeleşme
Hiyerarşisi (LEACH) Kablosuz Algılayıcı Ağların istikrarlılık süresi ile ilgili
merkezi kümeleşme odaklı bir protokoldur. İlgili tez çalışması Kablosuz Algılayıcı
Ağlarda algılayıcı alanları alt bölgelerle birleştirerek daha iyi enerji etkinliği ve
işlem hacmi elde etmeyi amaçlamaktadır.
Her bölge için küme başı, artık enerji göz önünde bulundurularak seçilmektedir ve
Bölgesel Odaklı, Düsük Enerjili Adaptif Kümeleşme Hiyerarşisi (RB - LEACH)
Temel İstasyon mobilitesini içermektedir. Bu da enerji tüketiminin tüm devreler arası
aynı olmasını sağlamakta ve dolayısı ile Kablosuz Algılayıcı Ağın (WSN) istikrar
süresini artırmaktadır.
MATLAB’da (Matriks Laboratuvarı) kapsamlı simulasyonlar yapılmış ve sonuçlar
Kablosuz Algılayıcı Ağın istikrar süresinin Bölgesel Odaklı, Düsük Enerjili Adaptif
Kümeleşme Hiyerarşisi’ni (RB - LEACH) %95 güvenilirlik oranı ile kayda değer bir şekilde artırmıştır. Bu da daha iyi işlem hacmi ve daha iyi algılayıcı alan kapsamı ile
sonuçlanmıştır.
Anahtar Kelimeler: WSN, LEACH, Ağ Yaşam Süresi, İşlem Hacmi, Enerji Verimi,
İstikrar süresi.
