3.4.1. LEACH
Trong giao thức định tuyến LEACH cơ bản, quá trình lựa chọn nút chủ chưa đưa tham số năng lượng cịn lại và vị trí của các nút vào, nên xảy ra trường hợp các nút ở xa trạm gốc vẫn phải đóng vai trị là nút chủ. Những nút này, do phải sử dụng một lượng lớn năng lượng để khuếch đại tín hiệu, truyền dữ liệu về trạm gốc nên năng lượng của chúng giảm rất nhanh, do đó, thời gian nút đầu tiên chết trong mạng khi sử dụng giao thức định tuyến LEACH là khá sớm.
Hình 3.11: Số lượng nút chết theo thời gian mơ phỏng
Hình 3.11 chỉ ra số lượng nút cảm biến sử dụng hết năng lượng theo thời gian, đó là một đường có độ dốc tăng dần. Sở dĩ độ dốc của đồ thị biểu hiện mối quan hệ giữa số lượng nút chết và thời gian có độ dốc tăng dần bởi vì, khi số lượng nút trong mạng cịn lại càng ít, thì xác suất phải đóng vai trị nút chủ của nút mạng càng tăng. Do đó, nút mạng tiêu hao năng lượng nhanh hơn, và đồ thị dốc hơn.
Hình 3.12: Số vịng theo phần trăm nút chết 3.4.2. LEACH-C
Trong giao thức LEACH-C, trạm gốc xác định nút chủ căn cứ vào vị trí của nút và năng lượng dự trữ cịn lại, do đó, q trình chọn nút chủ tối ưu hơn rất nhiều so với LEACH cơ bản, ưu điểm này được chỉ rõ trong hình sau:
Hình 3.13: Số lượng nút chết theo thời gian mơ phỏng.
Hình 3.13 chỉ ra rằng, giao thức định tuyến LEACH-C đã kéo dài được đáng kể thời gian nút đầu tiên trong mạng mất năng lượng. Đồng thời, LEACH-C lựa chọn nút chủ tối ưu hơn, do đó, kéo dài 50% thời gian hoạt động của mạng so với giao thức LEACH cơ bản. Ngồi ra, độ dốc của đồ thị cũng có tính chất tương tự như trong giao thức LEACH.
Hình 3.14: Số vịng theo phần trăm nút chết
Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng, với cùng năng lượng ban đầu, cùng topo mạng như nhau, giao thức định tuyến LEACH-C thực hiện được 6296 vòng, còn LEACH cơ bản chỉ thực hiện được 4197 vòng. Như vậy, kết quả mô phỏng phù hợp với lý thuyết. 3.4.3. LEACH-F
Giao thưc định tuyến LEACH-F sử dụng thuật toán chọn nút chủ giống với LEACH-C, tuy nhiên, sau vịng đầu tiên, thì LEACH-F cố định cụm, chỉ đến khi khơng nhận được dữ liệu hoặc nảy sinh yêu cầu cấu hình lại vị trí cần cảm biến thì BS mới chọn lại cụm, do đó, nút đầu tiên trong mạng sử dụng hết năng lượng khá sớm.
Hình 3.15: Số lượng nút chết theo thời gian mơ phỏng
Tuy nhiên, do có thuật tốn lựa chọn nút chủ tối ưu hơn, nên giao thức LEACH- F vẫn đạt được hiệu quả tiết kiệm năng lượng cho các nút hơn so với giao thức LEACH cơ bản.
Hình 3.16: Số vòng theo phần trăm nút chết